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九年级上册 第二章 物质转化与材料利用 实验探究精选
参考答案
1．【答案】（1）将装置的空气排尽，防止加热时发生爆炸
（2）CO2
（3）D中黑色固体变红，E中澄清的石灰水变浑浊（只写出其中一项即可得分）
（4）①②④
2．【答案】（1）C4H10
（2）碳
（3）随着碳原子教目增加。沸点越来越高，相对密度越来越大
3．【答案】（1）铁钉生锈可能与空气（氧气）有关
（2）水分
（3）试管②中铁钉生锈速度比①中快；涂油漆可以使栅栏隔绝空气和水分，有利于减慢栅栏生锈速度
4．【答案】（1）水；食盐水能促进铁生锈
（2）小于；钢丝棉不足或水不足或钢丝棉占据一定体积
5．【答案】（1）水；氧气
（2）碳元素
（3）放出
（4）氯化钠溶液能够促进铁生锈；把稀盐酸注入三颈烧瓶，稀盐酸和铁反应生成氯化亚铁和氢气，气体增多，压强增大。
6．【答案】（1）②④
（2）③
（3）③
7．【答案】（1）Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑
（2）铜片表面有银白色固体生成，溶液由无色变成蓝色；
（3）能
（4）在其他条件相同时，锌与稀硫酸接触面积越大，反应速率越快；；①③或②④
8．【答案】（1）活塞回到原位
（2）①③
（3）铝与盐酸反应消耗了盐酸，盐酸的浓度变小，因此反应速率逐渐减慢。
9．【答案】（1）红
（2）钠和水先反应生成氢氧化钠，生成的氢氧化钠与硫酸铜溶液反应生成氢氧化铜蓝色沉淀；钠块的大小、硫酸铜溶液的浓度；方案二；隔绝空气加热，能避免钠在空气中被氧化
10．【答案】（1）过滤
（2）Ag
（3）方程式合理即可
（4）C
（5）Fe Ni Ag
11．【答案】（1）分液漏斗
（2）efdcj；HCl+AgNO3=HNO3+AgCl↓
（3）钙会和水反应生成碱和气体，现象相同
12．【答案】（1）过滤
（2）镁、铝
（3）有银白色（或灰黑色）固体析出，溶液由无色变为蓝色
（4）锌
13．【答案】（1）还原
（2）Fe
（3）
14．【答案】（1）通一段时间的氢气
（2）CuO＋H2Cu＋H2O
（3）(m2—m1)∶m1
（4）U形管中的碱石灰吸收了空气中的水和二氧化碳
15．【答案】（1）浓硫酸
（2）对调装置E、F的位置；应该在通入氢氧化钠溶液之前吸收水蒸气
（3）防止空气中的CO2进入吸收装置
16．【答案】（1）Fe+CuSO4=FeSO4+Cu
（2）铁的价格低于活动性比它更强的锌、铝、镁金属，成本高
（3）为保证实验安全，排尽试管内的空气
（4）4
（5）CO有毒性，会造成大气污染
17．【答案】（1）D中固体由白色变为蓝色
（2）收集尾气
（3）
18．【答案】（1）1.12；碳具有还原性，可能在步骤二中与氧化铁反应
（2）57：49或49：57
19．【答案】（1）①；除去试管内的空气，防止加热时发生爆炸
（2）加热条件下通入氢气足够长时间（合理即可）
（3）如果分步进行，氧化亚铜最大质量应该是0.5400g，而不是0.3218g（合理即可）。
20．【答案】（1）A；在C、D之间增加气体干燥装置
（2）NaOH
21．【答案】（1）A；C；D
（2）BaCO3
（3）Na2CO3、NaOH、NaCl
22．【答案】（1）排尽玻璃管中的空气，防止加热时发生爆炸
（2）CO
（3）溶液变为蓝色，红色固体部分溶解；7：18
23．【答案】（1）B不变浑浊，D处气体燃烧；A中质量减少，B中质量不增加
（2）=
（3）0.3~0.6(0.3m>0.3)
（4）Fe+CuSO4=Cu+FeSO4；Al>Fe>Cu
24．【答案】（1）取样于试管中，滴入稀盐酸，观察到有气泡生成，有黑色固体不溶解（黑色固体部分溶解）
（2）800；4FeO；33.6
25．【答案】（1）Na+和Cl-在整个过程中没有参与反应
（2）NaCl、NaOH ；NaCl、Na2CO3；NaCl、NaOH、Na2CO3
（3）BaCl2（或CaCl2或Ca（NO3）2或Ba（NO3）2）
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九年级上册 第二章 物质转化与材料利用 实验探究精选
1．天然气的主要成分为甲烷，燃烧可能会产生CO，为了检验天然气燃烧后的气体产物成分，进行如下实验：
（1）实验开始时，点燃D处酒精灯之前，先通一会儿N2，其目的是 。
（2）A中无水CuSO4变蓝，说明气体产物中含有水；B中澄清石灰水变浑浊，证明气体产物中含有 (填化学式)。
（3）实验中观察到 现象，说明气体产物中还有CO。
（4）F处为尾气处理装置，下列装置中合理的是 。
2．由碳、氢元素组成的物质种类繁多，烷烃就是其中一类重要的物质，表中列出了烷烃的一些信息．
名称 甲烷 乙烷 丙烷 丁烷 戊烷 十一烷 十六烷
化学式 CH4 C2H6 C3H8 ？ C5H12 C11H24 C16H34
沸点（℃） -164 -88.6 -42.1 -0.5 36.1 194.5 287.5
相对密度 0.466 0.572 0.585 0.579 0.626 0.741 0.774
分析上表中的信息，回答下列问题
（1）写出表中丁烷的化学式 。
（2）烷烃的命名与分子中 原子个数有关。
（3）总结一条烷烃物理性质的递变规律 。
3．小嘉发现学校草地周围都做上新的铁栅栏，师傅们在上面涂油漆。铁栅栏上为什么要涂油漆呢 某兴趣小组为此进行研究：
【方案】取四支试管编号为①、②、③、④，分别作如图处理，两周后，观察铁钉表面的锈蚀情况。
【分析】
（1）设置①③两支试管对照，基于的猜想是 。
（2）若两周后观察到①中铁钉生锈而④中铁钉未生锈，据此可得出：导致铁钉生锈的因素为 。
（3）若得出食盐会加速金属锈蚀，则实验中支持该结论的证据是 。
【解释】根据以上实验，请解释学校铁栅栏涂漆能防锈的原因是： 。
4．钢丝棉是一种由低碳钢制成的细丝，直径约0.125～0.189毫米。小保利用钢丝棉探究铁制品锈蚀的条件，实验如下：
步骤一：取3个50mL活塞润滑性良好的注射器，检查气密性后备用。
步骤二：称取3团等质量的钢丝棉(每团体积约为6cm，A保持干燥，B用少量蒸馏水润湿，C用少量食盐水润湿，分别放入甲、乙、丙注射器中。)
步骤三：移动活塞，使它们均处于46mL刻度处，再用橡皮帽封住注射孔(如图所示)。步骤四：每隔一定时间，观察到的实验现象如下表。
5分钟 20分钟 1小时 5小时
甲 无现象 无现象 无现象 无现象
乙 出现少许锈斑，活塞未明显移动 出现明显锈斑，活塞移动少许 锈斑增多，活塞移动明显 锈蚀严重，活塞处于39mL刻度处
丙 出现明显锈斑，活塞移动少许 锈斑增多， 活塞移动明显 锈蚀严重，活塞处于39mL刻度处 锈蚀严重，活塞处于39mL刻度处
（1）比较甲、乙说明铁生锈与 有关，比较乙、丙实验现象得到的结论是
（2）钢铁生锈还需要氧气，小保利用本实验数据计算出空气中氧气的体积分数为 21%(填“大于”、“小于”或“等于”)，请你分析产生此结果的原因是 。
5．化学学习小组对铁制品锈蚀的条件进行探究。
【提出问题】铁制品锈蚀与哪些因素有关？
【查阅资料】Ⅰ.氯化钙固体可作干燥剂。Ⅱ.常温常压，氢气密度是0.089g/L。
Ⅲ.一定条件下，碳可加快铁的锈蚀，但碳本身不参加反应。
【设计与实验】
龙龙：定性探究铁锈蚀的因素
取洁净无锈铁钉分别放入试管（A、B、C试管中为相同的普通铁钉，D试管中为纯铁钉），进行图1实验，一段时间后，观察到A铁钉表面有铁锈，B、C、D铁钉表面无明显现象。
（1）对比A、B、C试管中实验现象，说明铁锈蚀主要是与空气中 和 发生化学反应。
（2）对比A、D试管中实验现象，说明铁锈蚀还与 有关。
（3）西西：定量探究铁锈蚀的因素
装置如图2所示，检查气密性，将5g铁粉和2g碳粉加入三颈烧瓶，t1时刻加入2mL饱和NaCl溶液后，t3时刻再将一只装有5mL稀盐酸的注射器插到烧瓶上，采集数据如图3、图4。
据图3，0-t2时刻说明铁在生锈过程中 （填“吸收”或“放出”）热量。
（4）据图4，对比AB段和BC段说明 ，分析t3之后压强突然变大的原因是 。
6．某化学兴趣小组为了探究铬与常见金属铝、铜在金属活动性顺序中的相对位置关系，进行了如下探究活动：
【查阅资料】铬（Cr）是银白色有光泽的金属，在空气中表面能生成抗腐蚀的致密氧化膜。铬能与稀硫酸反应，生成氢气和硫酸亚铬（CrSO4）。
【提出猜想】对这三种金属的活动性顺序提出了如下猜想：
猜想①：Cr＞Al＞Cu 猜想②：Cr＞Cu>Al 猜想③：Al＞Cr＞Cu 猜想④：Al＞Cu＞Cr
（1）【讨论交流】根据已学的金属活动性顺序和已查阅的资料分析，肯定不能成立的猜想有 （填序号）。
（2）【实验设计及过程】请将表中的内容填写完整。
实验操作 实验现象 实验结论
室温下，将大小相同并打磨光亮的铬片、铝片、铜片分别投入盛有体积相同、溶质质量分数相同的稀硫酸的试管中。 铬片表面产生气泡缓慢，铝片表面产生气泡较快，铜片表面无现象 猜想 . （填序号）成立
（3）【实验反思】有同学提出探究金属活动性强弱还可以依据“金属与盐溶液是否发生置换反应”来判断。为了验证甲、乙、丙三种金属的活动性依次减弱，某同学设计了如下方案：
① 把甲放入乙的盐溶液中 ②把乙放入丙的盐溶液中 ③把甲放入丙的盐溶液中
你认为该方案中的 （填序号）没有必要做。
7．学习小组在实验室探究铜、锌、银三种金属活动性顺序。
【设计与实验】同学们设计并进行如图所示实验（实验中所用金属均已用砂纸打磨）。
（1）【解释与结论】
实验Ⅰ中只有一支试管内有气泡产生，反应的化学方程式为 。
（2）实验Ⅱ中实验现象是 。
由上述实验得出三种金属活动性由强到弱的顺序是锌、铜、银。
（3）【反思与交流】
某同学又取了金属M放入试管中，滴加稀硫酸，发现有气泡产生，请你推测：金属M （填“能”或“不能”）与硫酸铜溶液发生化学反应。
（4）【拓展与延伸】
同学们用不同形状的锌和不同溶质质量分数的稀硫酸在室温下进行实验，探究锌与稀硫酸反应快慢的影响因素，实验记录表：
实验编号 硫酸的溶质质量分数 （均取20mL） 锌的形状 （均取1g） 氢气的体积（mL） （均收集3分钟）
① 20% 锌粒 31.7
② 20% 锌片 50.9
③ 30% 锌粒 61.7
④ 30% 锌片 79.9
实验①②对比说明 ；要比较不同溶质质量分数的稀硫酸对反应快慢的影响，应选择的实验编号是 。
由此得出锌的形状和稀硫酸的溶质质量分数都会影响反应快慢。
8．同学们在练习“金属的化学性质”实验操作时，发现几支试管中气泡产生的速率有快有慢，于是进行如下探究。
【提出问题】金属与酸反应的快慢受哪些因素影响呢？
【猜想与假设】猜想一；可能与酸的浓度有关；
猜想二：可能与金属的种类有关；
猜想三：可能与金属的形状有关。
【设计并进行实验】用如图1所示装置进行四组实验。
编号 盐酸的浓度（均取20mL） 金属（均取2g） 金属的形状 收集50mL氢气所需时间/s
① 10% 铝 粉状 70
② 10% 铁 片状 120
③ 10% 铝 片状 112
④ 20% 铁 片状 110
（1）检查图1装置气密性的方法是：关闭分液漏斗活塞，用力将注射器活塞向右拉动一段距离，停止用力后松手，若观察到 ，则表示气密性良好。
（2）要比较金属的形状对反应快慢的影响，应选择的实验编号是 （填序号）。
（3）实验①中试管外壁发烫，说明铝与盐酸的反应是放热反应，实验测得该反应中产生气体的反应速率（υ）与反应时间（t）的关系如图2所示，你认为在t2—t3时间段内反应速率逐渐减慢的主要原因是 。
9．一般不用K、Ca、Na等活泼金属来置换盐溶液中的其他金属元素，这是教科书上的一句话。小科对此进行了思考，并查阅资料，对金属钠和硫酸铜溶液的反应进行探究。
【查阅资料】钠常温下就能与水发生剧烈反应，反应方程式为2Na＋2H2O=2NaOH＋H2↑。
【提出猜想】猜想一：金属钠和硫酸铜溶液反应会有铜生成。
猜想二：金属钠和硫酸铜溶液反应，生成的沉淀只有氢氧化铜。
【实验及现象】切取不同大小的钠块分别投入到两种不同浓度的硫酸铜溶液中，有关产生沉淀的现象如表所示：
实验编号 钠块大小 硫酸铜溶液 实验中产生沉淀的现象
① 绿豆大小 稀溶液10毫升 产生蓝绿色沉淀
② 绿豆大小 浓溶液10毫升 产生蓝色絮状沉淀
③ 豌豆大小 稀溶液10毫升 产生蓝色絮状沉淀
④ 豌豆大小 浓溶液10毫升 产生蓝色絮状沉淀，并出现黑色固体
小科咨询老师后得知蓝绿色沉淀为碱式铜盐。
（1）【实验结论】
a.上述实验中均未观察到 色固体生成，由此判断猜想一错误。
b.实验①中观察到的沉淀是蓝绿色的，由此判断猜想二也错误。
（2）【实验反思】a.实验中生成氢氧化铜沉淀的原理是 。
b.由上述实验可知，导致钠和硫酸铜溶液反应的产物不同的因素有 。
c.为了用钠置换硫酸铜中的铜元素，小科设计了如下实验方案：
方案一：把钠块和无水硫酸铜直接混合，在干燥的空气中加热。
方案二：把钠块和无水硫酸铜直接混合，隔绝空气加热。
两个方案中，更合理的方案是 ，理由是 。
10．某兴趣小组利用废镍材料（含有金属Ni及少量Fe、Ag）探究相关物质的性质并回收镍，设计流程如图所示（部分产物略去）
查阅资料：a.H2O2溶液可将Fe2+转化为Fe3+。
b.Fe3+、Ni2+转化为对应的氢氧化物沉淀时，溶液pH有如图关系：
（1）步骤Ⅰ的操作为 。
（2）滤渣①的成分为 。
（3）单质Fe参与反应的化学方程式为 （任写一个）。
（4）滤液②中有Ni2+、无Fe3+，则滤液②pH可能为____（填序号）。
A．pH＝1 B．pH＝2 C．pH＝6 D．pH＝10
（5）Ni、Fe、Ag三种金属的活动性由强到弱的顺序为 。
11． 登山运动员常利用氢化钙CaH2固体作为能源提供剂，在需要时与水反应生成其他物质和氢气，提供燃料。某兴趣小组用纯净干燥的氢气和金属钙制取氢化钙，所选装置图如图：
查阅资料：钙易与水反应生成碱和气体，无水氯化钙能作干燥剂。
（1）请写出D图中仪器①的名称 。
（2）请按气流方向连接顺序i k→a(填仪器接口的字母编号)。写出C装置中可能发生的化学方程式 。
（3）实验结束后，某同学取少量生成物，小心加入水中，观察到有气泡冒出，溶液中加入酚酞后显红色。该同学据此判断，上述实验的确有CaH2生成。另一位同学认为该同学的判断不准确，原因是
。
12．从废旧手机的某些部件中可回收金属银和铜，其操作流程如图所示。回答问题：
（1）步骤①②③中均涉及的实验操作是 和洗涤。
（2）操作流程中，加入足量稀硫酸的目的是使粗产品中的 完全反应。
（3）向固体中加入适量硝酸银溶液后，可观察到的实验现象是 。
（4）若溶液乙的质量大于溶液甲的质量，则加入的金属X可能是 （选填“铁”“锌”或“铜”）。
13．图甲是氢气和氧化铜反应的实验，图乙是木炭和氧化铁反应的实验。
（1）这两个实验中，氢气和木炭表现出相同化学性质： 性。
（2）某同学正确操作做完乙实验后，发现澄清石灰水变浑浊，试管中粉末全部变为黑色，取少量黑色粉末，加入足量稀硫酸充分振荡，但她惊讶地发现黑色粉末没有溶解，试管中也未产生预期的气泡，这说明该反应并没有生成 。
（3）该同学查阅资料，得到关于铁的氧化物信息如表：
铁的氧化物化学式 Fe2O3 Fe3O4 FeO
颜色 红 黑 黑
化学性质 可溶于酸 常温下不溶于稀酸 可溶于酸
根据以上信息，试写出乙实验试管中可能发生反应的化学方程式 ，经分析后，该同学试着提高反应温度后，实验出现了预期的现象。
14．小科利用“氢气还原氧化铜"实验验证水的组成，实验装置及药品如图所示，实验前后测定的数据如表所示。回答问题：
实验前 实验后
硬质玻璃管及其内药品的质量/克 75.6 69.2
U形管及其内药品的质量/克 110.8 118.2
（1）为了实验安全，不开后加热硬质玻璃管内氧化铜前，应先进行的实验操作是 。
（2）实验中观察到硬质玻璃管中黑色粉末逐渐变红，则发生反应的化学方程式为 。
（3）验证水的组成的原理为：根据硬质玻璃管及其内药品在反应前后的质量差m1，U形管及其内药品在反应前后的质量差m2，可计算出水中氢、氧元素的质量比为 (用m1、m2表示)。
（4）若实验过程中小科操作无误，依据实验数据，分析产生误差的可能原因 (写出1点)。
15．由于大量使用一次性塑料方便袋造成的“白色污染”，已成为一个严重的社会问题。某科学研究小组的同学欲对某种塑料的组成进行分析探究（资料显示该塑料只含C、H 两种元素），他们设计了如图所示的实验装置，目的是通过测量有关数据，推算塑料组成元素的含量。（图中字母 A 至 G 均表示装置编号）（提示：氢氧化钠能吸CO2 ；浓硫酸能吸收水蒸气）请根据实验装置，回答下列问题：
（1）由于发生装置 A 制取的氧气中混有CO2和水蒸气，为使 D装置中塑料试样在纯氧中燃烧，装置 C 中盛放的试剂应该是 ；
（2）E、F 装置是气体的吸收装置，该处的设计有错误的地方，应如何改进？ ；
理由是 ；
（3）碱石灰的成分是氢氧化钠和氧化钙，则装置连接正确时，G 装置的作用是 。
16．科学兴趣小组进行《从自然界中的铜到纪念币中的铜》的项目化学习。同学们查阅资料整理了湿法炼铜和火法炼铜两种方案：
方案一、湿法炼铜
（1）上述步骤2中，涉及的化学方程式是 ；
（2）小组同学模仿湿法炼铜，提出了如下湿法炼铁：
查阅资料发现该方法在实际生产中应用不广，请结合参考资料分析原因 ；
（3）方案二、火法炼铜
如图所示为氢气还原氧化铜的装置，甲中锥形瓶内装有锌粒，分液漏斗里装有稀硫酸，乙中盛有浓硫酸，丙中试管底部黑色固体为氧化铜。
开始反应时，先打开甲处分液漏斗活塞，反应一段时间后再点燃丙处的酒精灯，这样操作的目的是 ；
（4）反应结束后，甲乙两装置中质量减少0.3克，丙装置试管中固体粉末质量减少0.8克。则被还原的氧化铜的质量为 克；
（5）不能用丙装置进行CO还原氧化铜的实验，理由是 。
17．某混合气体可能有、、中的一种或几种，某学习小组的同学为了探究气体的组成，设计了如下装置进行实验（夹持装置已省略）。实验后发现A装置中溶液变浑浊，C中的固体由黑色变红色，D中的固体由白色变蓝色，F装置中的水流入烧杯。
在反应前后对C、D装置进行了质量的测量（各步反应均完全），测量结果如下表：
反应前后 反应前 反应后
C装置中玻璃管与固体的总质量g a c
D装置中U形管与固体的总质量/g b d
请分析回答下列问题：
（1）一定能证明原混合气体中有氢气存在的实验现象是 。
（2）F装置的作用：①“抽气”；② 。
（3）证明原混合气体中有CO存在的定量关系式子是 （用字母a、b、c、d表示）。
18．现有已部分锈蚀的生铁粉末(成分为碳、铁、氧化铁)，化学兴趣小组欲测定该生铁粉末在锈蚀前的含 碳量以及锈蚀的程度，设计了如下探究过程。
实验步骤一：取a克上述生铁样品放入一洁净干燥烧杯中，进行如下实验。
(实验中所得滤渣是用蒸馏水洗涤、干燥后再进行称量。)
实验步骤二：另取a克该生铁样品，进行如图所示实验，实验装置气密性良好。
A装置瓶中盛放的试剂是浓硫酸。实验结束后，C装置内浓硫酸的质量增加了0.54克。
实验步骤三：小组同学取实验步骤二中B装置硬质玻璃管内反应后所得全部黑色粉末进行了如下实验，所用装置和滤渣已略去。
（1）通过以上实验可得出，生铁中已锈蚀的铁的质量是 g。有同学认为，由上述实验得出的已锈 蚀的铁的质量可能存在误差，理由是 。
（2）实验小组取部分滤液乙于烧杯中，加入一定质量的镁粉，充分反应后过滤。将滤渣洗涤、干燥，所得 滤渣的质量与加入钱粉的质量相等，则所取滤液乙中参加反应的两种溶质的质量比是 (填最简整数比)。
19．小乐查阅资料发现：氢气还原氧化铜的一些实验中，得到的固体产物是铜和氧化亚铜（Cu2O）组成的混合物。于是她对反应产物的变化情况进行了如下探究：利用图甲所示实验装置，称取若干份质量均为0.6000g的氧化铜，在相同条件下分别用氢气还原不同时间并检测固体中氧化亚铜的质量。
（1）实验装置中通入氢气的导管末端应位于试管 （选填“①”“②”或“③”）处；在加热氧化铜前，需要先通一段时间的氢气，其目的是 。
（2）在相同条件下分别用氢气还原不同时间（t），检测所得固体中氧化亚铜的质量（m），结果如图乙所示。为确保反应所得固体中氧化亚铜尽可能少，可采取的措施是 。
（3）小乐对氢气还原氧化铜的反应过程提出如下假设：经历2CuO+H2 Cu2O+H2O，H2+Cu2O==2Cu+H2O两个反应，且在同一条件下两个反应同时进行。试根据图乙所示的探究结果计算分析，假设中“在同一条件下两个反应能同时进行”合理的依据 。
20．兴趣小组在课外实验中意外发现：将镁条放入碳酸钠溶液中，快速产生较多气泡，并有白色沉淀生成。小组同学通过查阅资料得知：镁能与水缓慢反应生成氢气；Na2CO3溶液中除含有 Na+ 、外，还含有OH-请你与小组同学一起完成下列探究：
（1）产生气体真的是氢气吗？小敏选用图甲中的 （选填“A”或“B”）作为反应装置，将适量镁条、Na2CO3溶液置于其中，按图乙所示方案进行检验。他根据“C中不变浑浊；D处气体燃烧，烧杯内壁有水珠”的现象，确认产生气体为氢气。小组同学讨论认为，要确认烧杯内壁的水珠是由氢气燃烧产生，需要对图乙装置进行的改进是 ；
（2）快速产生气体的原因是什么？按图丙所示方案进行实验，发现E、G中缓慢产生气泡，F中快速产生较多气泡。同学们由此得出：是（CO32-促进了镁与水的反应。则试剂X是 .
21．图一、图二是某兴趣小组探究金属，酸的化学性质时所做的两组实验。实验结束后，将两组实验试管中的物质分别全部倒入甲、乙两个洁净的烧杯中，据图回答：
（1） 甲烧杯中的物质完全反应后，发现红色固体物质明显增多。下列说法正确的是____。（多选）
A．试管②反应后的固体中一定不含铁
B．完全反应后，甲烧杯中的固体一定含有铁
C．完全反应后，甲烧杯的溶液中可能含有Cu2＋
D．完全反应后，甲烧杯的溶液中一定含有Mg2＋、Fe2＋
（2）乙烧杯中的物质充分反应后，仅观察到有白色沉淀，无其他现象。则该白色沉淀是 （写化学式）。
（3）将乙烧杯内的物质进行过滤，对所得滤液中溶质成分进行了如下探究：
实验操作 实验现象 实验结论
步骤1：取少量滤液于试管中，向其中滴加足量硝酸钡溶液 有白色沉淀生成 滤液中的溶质是______
步骤2：静置，向上层清液中滴加无色酚酞溶液 溶液变红
22．如图为气体X（纯净物）与氧化铜反应制取铜的实验装置。回答问题：
（1）在对A中氧化铜进行加热前，需要先通一段时间的气体X，其目的是 。
（2）若实验中，观察到A中黑色氧化铜粉末变红，B中无水硫酸铜无明显现象，C中澄清石灰水变浑浊，则通入的气体X为 。
（3）查阅资料得知：①气体X与氧化铜反应除生成铜外还可能生成氧化亚铜（Cu2O）；②铜和氧化亚铜均为不溶于水的红色固体；③Cu2O+H2SO4═CuSO4+Cu+H2O。
小乐为了探究反应所得红色固体的成分，进行了如下实验：
实验操作 实验现象 实验结论
步骤一 取20g红色固体于烧杯中，加入足量稀硫酸 ____________ 红色固体可能是氧化亚铜，也可能是铜和氧化亚铜
步骤二 将步骤一反应所得的混合物经过滤、洗涤、干燥并称量剩余红色固体质量 剩余红色固体质量为12g 20g红色固体中，铜和氧化亚铜的质量比为________
23．两千多年前，我们的祖先经过长期实践，摸索出一套火法炼铜工艺，如图所示：
（1）其中碳还原氧化铜的原理可以用实验装置如图甲、乙表示。
[提出问题]碳燃烧时可能生成CO2也可能生成CO，那么碳与氧化铜反应生成的气体是否也有多种可能？
[作出猜想]猜想①：CO；猜想②：CO2；猜想③：CO和CO2。
[设计方案]实验装置如图乙。打开K，缓缓通入干燥的氮气一段时间，关闭K，点燃酒精喷灯和酒精灯，充分反应后，熄灭酒精喷灯和酒精灯，打开K，再通一段时间氮气。
方案一：从定性观察角度判断猜想①成立的实验现象是
方案二： 从定量计算角度判断 。
取一定量炭粉和4g氧化铜的混合物进行实验，并测定表格中的四个数据：
反应前的质量 反应后的质量
A(玻璃管+固体) m1 m2
B+C(广口瓶+混合液) m3 m4
（2）若猜想②成立，则理论上(m4－m3) (填“<”“=” 或“>”)(m1－m2)。
（3）若猜想③成立且CuO全部转化成Cu，则参加反应的碳的质量m的取值范围是 g。
（4）火法炼铜技术虽然在当时处于领先地位， 但容易产生 CO 和 SO2 等污染性气体， 西汉时期人们又发现湿法炼铜工艺。 请用化学方程式表示湿法炼铜的原理：
一般情况来看， 金属的冶炼与金属的性质有关， 如图是铁、 铜、 铝三种金属冶炼的先后顺序， 则这三种金属的活泼由强到弱是： 。
24．某小组采用图甲所示实验装置探究CO还原Fe2O3时，出现了争论。甲同学观察到固体由红色变成黑色，推断黑色固体是Fe；乙同学提出质疑，认为黑色固体可能是Fe3O4，并查阅了资料：Fe3O4可被磁铁吸引，几乎不溶于稀的酸溶液。
大家对乙同学提出的质疑进行分析和验证。
（1）该小组通过对黑色固体进行检验，证明同时含有Fe3O4和Fe。检验的操作和现象是：取样于试管中， 。
（2）该小组为了探索CO还原Fe2O3与温度的关系，走访了某钢铁厂。工程师用SDTQ热分析仪对该反应进行研究，根据不同温度下所得固体的质量，推导对应的固体成分，结果如图乙。
①用CO炼铁时，还原Fe2O3的温度应不低于 ℃。(填“400”“600”或“800”)
②该小组查阅资料得知酒精灯加热温度为600℃左右，他们发现上述对黑色固体成分的检验结果与图像有矛盾，推测黑色固体在冷却过程中发生了以下反应： =Fe3O4+Fe。
③在适合的条件下，Fe2O3全部被还原成Fe，则图中：x＝ 。
25．同学们在学习碱的化学性质时，进行了如图所示的实验。实验结束后，将A、B、C三个实验的废液倒入同一个干净烧杯D中，发现烧杯底部有白色沉淀，上层清液呈红色。
【提出问题】烧杯D中上层清液含有哪些溶质（除指示剂外）？
【分析讨论】小组讨论后认为，确定反应后物质成分的思维路径：①考虑反应物用量的不同；②抓住化学反应的本质，即微粒的重组。某小组同学分析过程笔记如下：
（1）【初步结论】通过分析确定：烧杯D上层清液中肯定不含H+，肯定含有Na+、Cl-。判断一定含有Na+、Cl-的依据是 ；
（2）【实验探究】
小组按如下方案进行实验探究
实验 实验内容 实验现象 实验结论
Ⅰ 取少量上层清液于试管中，加入过量碳酸钠溶液，静置。 无沉淀，溶液呈红色 肯定没有Ca2+
Ⅱ 取少量上层清液于试管中，加入过量“？”溶液，静置。 有白色沉淀，溶液呈红色 肯定有OH-、CO32-
根据实验Ⅰ可以初步推断：上层清液中溶质（除指示剂外）所有可能的组成 （用化学式表示）；
（3）实验Ⅱ中应加入过量的 溶液。
【实验结论】烧杯D中上层清液的溶质有指示剂、氯化钠、氢氧化钠、碳酸钠。
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