专题十五
化学实验及原理分析
一、典型例题及变式训练
【例1】
根据如图提供的几种物质的溶解度曲线，判断下列说法正确的是（ D ）
A．氯酸钾中混有少量氯化钠，提纯氯酸钾最好用蒸发结晶的方法
B．30℃氯酸钾饱和溶液的溶质质量分数为10%
C．80℃时7gNaCl和20g水能形成饱和溶液
控制温度，图中氯酸钠和氯化钾能发生化学反应
【分析】根据固体的溶解度曲线可以：①查出某物质在一定温度下的溶解度，从而确定物质的溶解性，②比较不同物质在同一温度下的溶解度大小，从而判断饱和溶液中溶质的质量分数的大小，③判断物质的溶解度随温度变化的变化情况，从而判断通过降温结晶还是蒸发结晶的方法达到提纯物质的目的．
【解答】解：A.氯酸钾的溶解度受温度变化影响较大，所以氯酸钾中混有少量氯化钠，提纯氯酸钾最好用降温结晶的方法，故A错误；
B.30℃时，氯酸钾的溶解度是10g，所以氯酸钾饱和溶液的溶质质量分数为：×100%=9.1%，故B错误；
C.80℃时，氯化钠的溶解度是40g，所以7gNaCl和20g水不能形成饱和溶液，故C错误；
D.氯酸钠和氯化钾交换成分可以得到氯酸钾和氯化钠，控制温度在10﹣30℃之间，氯化钠的溶解度较大，氯酸钾的溶解度较小，会以晶体形式析出，所以图中氯酸钠和氯化钾能发生化学反应，故D正确．
【变式训练】
1.重铬酸钾（K2Cr2O7）是一种重要的化工原料，在制备过程中常用Na2Cr2O7溶液中加入适量
KCl，蒸发浓缩，冷却结晶，过滤得到
K2Cr2O7
固体。根据右下图提供的几种物质的溶解度曲线得到的
K2Cr2O7
固体产品质量最多的控制温度是
（
A
）
A．10℃
B．40℃
C．60℃
D．80℃
解析：根据溶解度曲线可知重铬酸钾的溶解度随温度的影响变化较大，有据复分解反应条件，可利用Na2Cr2O7+2KCl=K2Cr2O7+2NaCl通过控制温度反应向溶解度较小的方向进行。通过对比重铬酸钾的溶解度在20℃以下溶解度较小，根据答案可知A
选项符合题意。
【例2】
某物质1.6克在空气中充分燃烧共生成4.4克二氧化碳和3.6克水。则下列说法正确的是（ C ）
A.该物质只含碳元素
B.该物质一定有碳、氢元素，可能含有氧元素
C.该物质只含有碳、氢元素
D.该物质一定有碳、氢、氧三种元素
解析：根据元素守恒的思想，可推知该物质中一定含有C、H元素，且C元素的质量：4.4g×=1.2g,
H元素的质量：3.6g×=0.4g,1.2g+0.4g=1.6g。所以该物质中只含碳氢元素。故选C。
【变式训练】
2.有一物质4.6g在氧气中完全燃烧，只生成8.8g二氧化碳和5.4g水，该物质的相对分子量是46。下列说法正确的是（
D
）
A.该物质的化学式CH3OH
B.该物质一定有碳、氢元素，可能含有氧元素
C.该物质只含有碳、氢元素
D.该物质一定有碳、氢、氧三种元素
二、自主检测
1.按如图装置进行实验，一周后发现铁钉锈蚀最严重的位置是（ ）
A．a处
B．b处
C．c处
D．三处同样严重
2.生产、生活及实验中有很多化学事实，下列事实与化学方程式及基本类型对应完全正确的是（
）
A．铝的抗氧化能力较强：Al+O2=AlO
化合反应
B．湿法冶炼金属：
Cu+AgNO3═Cu（NO3）2+Ag
置换反应
C．中和胃酸过多：2Al（OH）3
+3H2SO4=Al2（SO4）3+3
H2O
复分解反应
D．化肥碳酸氢铵（氮肥）受热分解：NH4HCO3
NH3↑+H2O+CO2
↑
分解反应
3.下列实验不能达到实验目的的是（
）
A.利用此实验验证稀盐酸和氢氧化钠溶液反应放热
B.用此实验探究可燃物燃烧所需的温度应达到着火点
C.利用此实验比较不同物质在同种溶剂中的溶解性
D.利用此实验证明二氧化碳能与水发生反应
4．图1所示装置可用于测定空气中氧气的含量，图2是用该装置测得实验过程中集气瓶内气压与时间关系图（该装置气密性良好，p0是集气瓶内初始气压）。下列说法正确的是（ ）
A．红磷的多少对实验结果无影响
B．集气瓶中气压瞬间变大是O2迅速消耗造成的
C．c点时反应刚好停止
D．b、c、d点时集气瓶中所含物质相同
5.“丹砂（HgS）烧之成水银，积变又还成丹砂”，“以曾青（CuSO4）涂铁，铁赤色如铜”均出自西晋葛洪编写的炼丹术《抱朴子》。下列有关说法不正确的是（ ）
A.“丹砂（HgS）烧之成水银”水银指的是单质汞，常温下为液态
B.“以曾青（CuSO4）涂铁，铁赤色如铜”发生的化学反应为Fe+CuSO4═Cu+FeSO4
C.上述记载中涉及了四种单质；三个化学反应
D.上述记载中涉及的化学反应全部都是置换反应
6．工业上利用赤铁矿石（主要成分是Fe2O3，还含少量SiO2等杂质）冶炼生铁的过程如图所示：
下列说法不正确的是（ ）
A．CaSiO3中硅元素显+4价
B．高炉气体中SO2会形成酸雨，不能直接排放到空气中
C．原料中焦炭的作用之一是生成具有还原性的物质CO
D．高炉炼铁的原理是3CO+Fe2O32Fe+3CO2，该反应属于置换反应
7．课外实验具有趣味性、实践性等特点。鸡蛋壳成分的探究过程如图，其中正确的是（ ）
A．实验①证明蛋壳成分是CaCO3
B．实验②可证明蛋壳中含钙元素
C．实验③得到的固体能与水反应
D．实验中每步操作都是规范的
8．已知：①（C6H10O5）n（淀粉）+nH2OnC6H12O6（葡萄糖）；②C6H12O6（葡萄糖）2C2H5OH（酒精）+2X↑．下列说法不正确的是（ ）
A．X的化学式为CO2
B．淀粉、葡萄糖都属于糖类
C．用加碘食盐可区分淀粉和葡萄糖
D．75%的酒精溶液可用于杀灭新冠病毒
9．下列图象能正确反映其对应的实验操作的是（ ）
A．向盛有一定质量的硝酸银溶液的烧杯中加入铜粉
B．恒温条件下，向盛有一定质量的硝酸钾溶液的烧杯中加入硝酸钾固体
C．向盛有一定质量的稀H2SO4和MgSO4的混合溶液的烧杯中逐滴加入Ba（OH）2溶液
D．将等质量的镁和氧气在密闭容器内充分反应
10．向一定量的H2SO4和CuSO4混合溶液中逐滴加入KOH溶液至过量，边加边搅拌。下列图象与有关量对应不正确的是（
）
11.
用图1装置进行实验，随推入溶液先后，测得一段时间内压强变化关系如图2所示。下列说法不正确的是
A.先推入的溶液是氢氧化钠溶液
B.一段时间后压强减小的原因是氢氧化钠与二氧化碳反应，二氧化碳被消耗
C.cd段压强变大的原因是：Na2CO3+2HCl=2NaCl+H2O+CO2↑
D.bc段压强不变的原因是装置内气体被消耗完
12.以下1是有关氨气（NH3）性质的趣味实验．
（1）如图圆底烧瓶中充满氨气，当挤压胶头滴管并打开止水夹时，烧杯中的水迅速进入烧瓶，形成“红色喷泉”，推测氨气具有性质
。
（2）氨气与酸反应可生成铵盐。将分别蘸有浓氨水和浓盐酸的玻璃棒接近（不接触），就有大量白烟产生，请解释白烟产生的原因
。
13.某化学兴趣小组设计如下表所示的对比实验来比较MnO2、CuO对过氧化氢分解的催化效果，所用实验装置如图2所示。
实验序号
过氧化氢溶液
催化剂
实验1
5mL
4%
粉末状MnO20.2g
实验2
5mL
4%
粉末状CuO
0.2g
①实验1中制取氧气的化学方程式为______。
②实验需要测量并记录的数据有：氧气体积和______。
③实验时，分别将过氧化氢溶液一次性注入盛有催化剂的小试管中，测量并记录数据，实验过程中发现U型管内右侧液面上升，原因是______。
④结论：MnO2对过氧化氢分解的催化效果比CuO好，得出该结论的依据是______。
14.水是一种重要的物质。
（1）水还可以用于鉴别物质。水鉴别氯化钠和硝酸铵依据的是
。
（2）水是最常见的溶剂。
①下列溶液用水作溶剂的是
（填字母序号）；
A.生理盐水
B.碘酒
C.葡萄糖溶液
②将100g溶质质量分数为98%的浓硫酸稀释为溶质质量分数为10%的稀硫酸，需加水的质量为
g。
③右图为某物质在水中的溶解度曲线，欲使a点所示溶液变为b点，可采取的措施是
。
④20℃时，用精密仪器称量5.85
g
NaCl和7.90gNH4HCO3，放入盛有50.00g水的烧杯中，充分搅拌，静置，有晶体析出。请结合下表分析，理论上析出的晶体及晶体的质量分别为
。
20℃时，五种物质在水中的溶解度
物质
NaCl
NH4HCO3
NH4Cl
NaHCO3
Na2CO3
溶解度/g
36.0
21.0
37.2
9.6
21.5
15.自然界中存在丰富的矿产资源，其中金属元素占一定比例。某化学兴趣小组开启寻铁之旅，现邀请你参与并完成相关内容。
第一站：生活遇铁。①家中炒菜时用的铁锅，主要利用金属铁
（写一条物理性质）；②铁在潮湿的空气中易生锈，某同学上学常骑自行车，请你帮他提出一条防自行车的链条生锈的具体方法：
；
第二站：再遇金属铁。铁丝在氧气中燃烧时观察到的实验现象为：
；在温度相同条件下，铁丝在盛有等体积的空气和氧气，其发生现象不同的原因是
。
（3）第三站：制备金属铁。小组同学在实验室模拟用一氧化碳和氧化铁（红棕色）冶炼铁，装置如下：（资料：铁和四氧化三铁都能被磁铁吸引）
①模拟装置的连接顺序是⑥
，实验开始前要先通一氧化碳一段时间后，再用酒精喷灯加热其目的是
。
②证明反应已经发生的现象是
。
③设计方案证明有铁的生成
实验操作
现象
结论
黑色固体有铁存在
写出冶炼铁的化学方程式
；
（4）第四站：再探金属铁。
【提出问题】在常温下铁与水不反应，铁与水蒸气在高温的条件下是否反应?
查阅资料：3Fe+4H2O（气）
X
+
H2↑
,X是
；
通过上述探究发现了
。
16．铁钉是生活中常见的铁制品。学习小组对不同条件下铁钉的锈蚀和盐酸除锈时的反应进行了探究。
Ⅰ探究不同条件下铁钉的锈蚀
取四枚铁钉，按第图1所示进行实验。一天后观察到的现象如下表所示。
试管
a
b
c
d
实验现象
铁钉表面无明显变化
铁钉表面无明显变化
蒸馏水和空气交界处铁钉出现轻微锈蚀
食盐水和空气交界处铁钉出现较多锈蚀
（1）由试管a、b、c中的现象可知铁钉锈蚀的条件是
。
（2）由试管c、d中的现象可以得出的结论是
。
（3）切过咸菜的菜刀不及时处理，易生锈。防止切过咸菜的菜刀生锈，处理的方法是
。
Ⅱ探究盐酸除锈时的反应
步骤1
将一枚表面部分锈蚀的铁钉置于试管中，向其中加入稀盐酸至浸没铁钉。观察到铁钉表面的铁锈逐渐消失，无锈处有气泡产生，溶液变为黄色。
步骤2
将“步骤1”中装有铁钉和盐酸的试管长时间放置后，观察到铁钉变细，溶液变为浅绿色。
【提出问题】①“步骤1”中铁锈消失发生了什么反应？
②“步骤2”中试管长时间放置后，溶液为什么会变色？
【查阅资料】①铁锈中主要含有Fe2O3；
②FeCl3溶液呈黄色，FeCl2溶液呈浅绿色；
③K3[Fe（CN）6]溶液为黄色，FeCl3溶液遇K3[Fe（CN）6]溶液不变色，FeCl2溶液遇K3[Fe（CN）6]溶液会生成蓝色沉淀。
【实验分析】铁锈消失是因为Fe2O3与盐酸发生了反应，该反应的化学方程式为
。
【提出猜想】对于问题②，实验小组提出如下两个猜想：
猜想1：溶液变色是FeCl3与铁钉表面产生的气体反应所致；
猜想2：溶液变色是FeCl3与铁钉反应所致。
【实验验证1】对“猜想1”进行验证的实验过程用如图2所示装置进行实验，……。
（1）仪器X的名称为
。
（2）实验是验证
（填气体的化学式）与溶液中的FeCl3是否发生反应。
【实验验证2】请设计实验对“猜想2”进行验证，简述实验过程（包括操作、可能的实验现象和对应的结论）：
。（实验中必须用到K3[Fe（CN）6]溶液、FeCl3溶液和铁钉）
17.某同学在探究酸的化学性质时，某兴趣小组进行了以下实验探究，根据要求回答问题。
（1）图1中探究溶液的酸碱性时，你观察到的现象是
，某同学提出蒸馏水这个对比实验不需要做，你认为他的理由是
；
（2）图2中C试管的反应可以用于实验室制取
（化学式）；
（3）图2中B试管中反应原理在农业上可用于
；
（4）图2中D试管中原理常用于金属表面除锈，某同学认为不能将生锈的铁制品长期浸泡在酸中，其理由是
（用化学方程式表示），该反应的基本类型
。
18．化学兴趣小组的同学对“天气瓶”（如图）是否可预测天气很好奇。他们自制了“天气瓶”，并对其晶体析出的影响因素展开了探究。
步骤：（1）称取10.0g樟脑丸溶解于40.0mL无水酒精中得溶液a。
（2）向35.0g水中依次加入2.5gKNO3和2.5gNH4Cl，制得溶液b。
（3）将a、b两种溶液倒入容器中混合，密封即制得“天气瓶”。
（4）模拟不同的天气情况，将制得的“天气瓶”置于不同的温度和大气压的环境中，并记录析出晶体情况如下：
0℃
20℃
40℃
101.3kPa
100.5kPa
99.7kPa
根据以上信息回答下列问题：
（1）配制溶液a时，为加快樟脑丸的溶解，可以采用搅拌、微热、
等方法。溶液a中的溶质以分子形式分散，所以该溶液
（选填“能”或“不能”）导电。
（2）溶液b中NH4Cl的质量分数是
。
（3）为进一步探究析出的晶体中是否含有铵盐，需要的实验用品有
（填序号）。
a．稀盐酸
b．氢氧化钠溶液
c．蓝色石蕊试纸
d．红色石蕊试纸
（4）从表格信息中可知，
条件对“天气瓶”晶体析出的影响较大。
19．补全实验报告。
装置及操作
现象
解释或结论
（1）向1中滴加
溶液
铁片上附着红色固体，溶液颜色变浅
Fe的金属活动性比Cu的强
（2）向2中滴加盐酸
固体减少，得到黄色溶液
化学方程式：
（3）向3中滴加足量盐酸
Ca（OH）2能与盐酸反应专题十五
化学实验及原理分析
一、典型例题及变式训练
【例1】
根据如图提供的几种物质的溶解度曲线，判断下列说法正确的是（ D ）
A．氯酸钾中混有少量氯化钠，提纯氯酸钾最好用蒸发结晶的方法
B．30℃氯酸钾饱和溶液的溶质质量分数为10%
C．80℃时7gNaCl和20g水能形成饱和溶液
控制温度，图中氯酸钠和氯化钾能发生化学反应
【分析】根据固体的溶解度曲线可以：①查出某物质在一定温度下的溶解度，从而确定物质的溶解性，②比较不同物质在同一温度下的溶解度大小，从而判断饱和溶液中溶质的质量分数的大小，③判断物质的溶解度随温度变化的变化情况，从而判断通过降温结晶还是蒸发结晶的方法达到提纯物质的目的．
【解答】解：A.氯酸钾的溶解度受温度变化影响较大，所以氯酸钾中混有少量氯化钠，提纯氯酸钾最好用降温结晶的方法，故A错误；
B.30℃时，氯酸钾的溶解度是10g，所以氯酸钾饱和溶液的溶质质量分数为：×100%=9.1%，故B错误；
C.80℃时，氯化钠的溶解度是40g，所以7gNaCl和20g水不能形成饱和溶液，故C错误；
D.氯酸钠和氯化钾交换成分可以得到氯酸钾和氯化钠，控制温度在10﹣30℃之间，氯化钠的溶解度较大，氯酸钾的溶解度较小，会以晶体形式析出，所以图中氯酸钠和氯化钾能发生化学反应，故D正确．
【变式训练】
1.重铬酸钾（K2Cr2O7）是一种重要的化工原料，在制备过程中常用Na2Cr2O7溶液中加入适量
KCl，蒸发浓缩，冷却结晶，过滤得到
K2Cr2O7
固体。根据右下图提供的几种物质的溶解度曲线得到的
K2Cr2O7
固体产品质量最多的控制温度是
（
A
）
A．10℃
B．40℃
C．60℃
D．80℃
解析：根据溶解度曲线可知重铬酸钾的溶解度随温度的影响变化较大，有据复分解反应条件，可利用Na2Cr2O7+2KCl=K2Cr2O7+2NaCl通过控制温度反应向溶解度较小的方向进行。通过对比重铬酸钾的溶解度在20℃以下溶解度较小，根据答案可知A
选项符合题意。
【例2】某物质1.6克在空气中充分燃烧共生成4.4克二氧化碳和3.6克水。则下列说法正确的是（ C ）
A.该物质只含碳元素
B.该物质一定有碳、氢元素，可能含有氧元素
C.该物质只含有碳、氢元素
D.该物质一定有碳、氢、氧三种元素
解析：根据元素守恒的思想，可推知该物质中一定含有C、H元素，且C元素的质量：4.4g×=1.2g,
H元素的质量：3.6g×=0.4g,1.2g+0.4g=1.6g。所以该物质中只含碳氢元素。故选C。
【变式训练】
2.有一物质4.6g在氧气中完全燃烧，只生成8.8g二氧化碳和5.4g水，该物质的相对分子量是46。下列说法正确的是（
D
）
A.该物质的化学式CH3OH
B.该物质一定有碳、氢元素，可能含有氧元素
C.该物质只含有碳、氢元素
D.该物质一定有碳、氢、氧三种元素
二、自主检测
1.按如图装置进行实验，一周后发现铁钉锈蚀最严重的位置是（ B ）
A．a处
B．b处
C．c处
D．三处同样严重
2.生产、生活及实验中有很多化学事实，下列事实与化学方程式及基本类型对应完全正确的是（
D
）
A．铝的抗氧化能力较强：Al+O2=AlO
化合反应
B．湿法冶炼金属：
Cu+AgNO3═Cu（NO3）2+Ag
置换反应
C．中和胃酸过多：2Al（OH）3
+3H2SO4=Al2（SO4）3+3
H2O
复分解反应
D．化肥碳酸氢铵（氮肥）受热分解：NH4HCO3
NH3↑+H2O+CO2
↑
分解反应
3.下列实验不能达到实验目的的是（
D
）
A.利用此实验验证稀盐酸和氢氧化钠溶液反应放热
B.用此实验探究可燃物燃烧所需的温度应达到着火点
C.利用此实验比较不同物质在同种溶剂中的溶解性
D.利用此实验证明二氧化碳能与水发生反应
4．图1所示装置可用于测定空气中氧气的含量，图2是用该装置测得实验过程中集气瓶内气压与时间关系图（该装置气密性良好，p0是集气瓶内初始气压）。下列说法正确的是（ D ）
A．红磷的多少对实验结果无影响
B．集气瓶中气压瞬间变大是O2迅速消耗造成的
C．c点时反应刚好停止
D．b、c、d点时集气瓶中所含物质相同
5.“丹砂（HgS）烧之成水银，积变又还成丹砂”，“以曾青（CuSO4）涂铁，铁赤色如铜”均出自西晋葛洪编写的炼丹术《抱朴子》。下列有关说法不正确的是（ D ）
A.“丹砂（HgS）烧之成水银”水银指的是单质汞，常温下为液态
B.“以曾青（CuSO4）涂铁，铁赤色如铜”发生的化学反应为Fe+CuSO4═Cu+FeSO4
C.上述记载中涉及了四种单质；三个化学反应
D.上述记载中涉及的化学反应全部都是置换反应
6．工业上利用赤铁矿石（主要成分是Fe2O3，还含少量SiO2等杂质）冶炼生铁的过程如图所示：
下列说法不正确的是（ C ）
A．CaSiO3中硅元素显+4价
B．高炉气体中SO2会形成酸雨，不能直接排放到空气中
C．原料中焦炭的作用之一是生成具有还原性的物质CO
D．高炉炼铁的原理是3CO+Fe2O32Fe+3CO2，该反应属于置换反应
7．课外实验具有趣味性、实践性等特点。鸡蛋壳成分的探究过程如图，其中正确的是（ C ）
A．实验①证明蛋壳成分是CaCO3
B．实验②可证明蛋壳中含钙元素
C．实验③得到的固体能与水反应
D．实验中每步操作都是规范的
8．已知：①（C6H10O5）n（淀粉）+nH2OnC6H12O6（葡萄糖）；②C6H12O6（葡萄糖）2C2H5OH（酒精）+2X↑．下列说法不正确的是（ C ）
A．X的化学式为CO2
B．淀粉、葡萄糖都属于糖类
C．用加碘食盐可区分淀粉和葡萄糖
D．75%的酒精溶液可用于杀灭新冠病毒
9．下列图象能正确反映其对应的实验操作的是（ A ）
A．向盛有一定质量的硝酸银溶液的烧杯中加入铜粉
B．恒温条件下，向盛有一定质量的硝酸钾溶液的烧杯中加入硝酸钾固体
C．向盛有一定质量的稀H2SO4和MgSO4的混合溶液的烧杯中逐滴加入Ba（OH）2溶液
D．将等质量的镁和氧气在密闭容器内充分反应
10．向一定量的H2SO4和CuSO4混合溶液中逐滴加入KOH溶液至过量，边加边搅拌。下列图象与有关量对应不正确的是（
B
）
11.
用图1装置进行实验，随推入溶液先后，测得一段时间内压强变化关系如图2所示。下列说法不正确的是(
D
)
A.先推入的溶液是氢氧化钠溶液
B.一段时间后压强减小的原因是氢氧化钠与二氧化碳反应，二氧化碳被消耗
C.cd段压强变大的原因是：Na2CO3+2HCl=2NaCl+H2O+CO2↑
D.bc段压强不变的原因是装置内气体被消耗完
12.以下是有关氨气（NH3）性质的趣味实验．
（1）如图圆底烧瓶中充满氨气，当挤压胶头滴管并打开止水夹时，烧杯中的水迅速进入烧瓶，形成“红色喷泉”，推测氨气具有性质
易溶于水
。
（2）氨气与酸反应可生成铵盐。将分别蘸有浓氨水和浓盐酸的玻璃棒接近（不接触），就有大量白烟产生，请写出发生反应的化学方程式
NH3+
HCl=NH4Cl
。
13.某化学兴趣小组设计如下表所示的对比实验来比较MnO2、CuO对过氧化氢分解的催化效果，所用实验装置如图2所示。
实验序号
过氧化氢溶液
催化剂
实验1
5mL
4%
粉末状MnO20.2g
实验2
5mL
4%
粉末状CuO
0.2g
①实验1中制取氧气的化学方程式_
。
②实验需要测量并记录的数据有：氧气体积和收集等体积氧气的时间____。
③实验时，分别将过氧化氢溶液一次性注入盛有催化剂的小试管中，测量并记录数据，实验过程中发现U型管内右侧液面上升，原因是__反应放热是微粒间空隙增大压强增大。
④结论：MnO2对过氧化氢分解的催化效果比CuO好，得出该结论的依据是 收集等体积氧气时，利用二氧化锰比利用氧化铜需要时间短 。
14.水是一种重要的物质。
（1）水还可以用于鉴别物质。水鉴别氯化钠和硝酸铵依据的是
硝酸铵溶解于水中后温度降低，氯化钠溶解于水中后温度不变
。
（2）水是最常见的溶剂。
①下列溶液用水作溶剂的是
A
C
（填字母序号）；
A.生理盐水
B.碘酒
C.葡萄糖溶液
②将100g溶质质量分数为98%的浓硫酸稀释为溶质质量分数为10%的稀硫酸，需加水的质量为
880
g。
③右图为某物质在水中的溶解度曲线，欲使a点所示溶液变为b点，可采取的措施是
升高温度到60℃并加入该物质至不再溶解为止
。
④20℃时，用精密仪器称量5.85
g
NaCl和7.90gNH4HCO3，放入盛有50.00g水的烧杯中，充分搅拌，静置，有晶体析出。请结合下表分析，理论上析出的晶体及晶体的质量分别为
NaHCO3
,3.6g
。
20℃时，五种物质在水中的溶解度
物质
NaCl
NH4HCO3
NH4Cl
NaHCO3
Na2CO3
溶解度/g
36.0
21.0
37.2
9.6
21.5
15.自然界中存在丰富的矿产资源，其中金属元素占一定比例。某化学兴趣小组开启寻铁之旅，现邀请你参与并完成相关内容。
第一站：生活遇铁。①家中炒菜时用的铁锅，主要利用金属铁
导热性
（写一条物理性质）；②铁在潮湿的空气中易生锈，某同学上学常骑自行车，请你帮他提出一条防自行车的链条生锈的具体方法：
在链条上涂机油
；
第二站：再遇金属铁。铁丝在氧气中燃烧时观察到的实验现象为：
剧烈燃烧，火星四射，生成黑色固体
；在温度相同条件下，铁丝在盛有等体积的空气和氧气，其发生现象不同的原因是
氧气的浓度不同
。
（3）第三站：制备金属铁。小组同学在实验室模拟用一氧化碳和氧化铁（红棕色）冶炼铁，装置如下：（资料：铁和四氧化三铁都能被磁铁吸引）
①模拟装置的连接顺序是
⑥④③②⑤①
，实验开始前要先通一氧化碳一段时间后，再用酒精喷灯加热其目的是
排尽空气放假热过程中产生爆炸
。
②证明反应已经发生的现象是
红棕色逐渐变为黑色，试管中澄清石灰水变浑浊
。
③设计方案证明有铁的生成
实验操作
现象
结论
取试管中黑色于领一只试管中，并加入少量的稀盐酸观察现象
黑色固体逐渐溶解，并有气泡产生，溶液由无色变为浅绿色。
黑色固体有铁存在
写出冶炼铁的化学方程式
；
（4）第四站：再探金属铁。
【提出问题】在常温下铁与水不反应，铁与水蒸气在高温的条件下是否反应?
查阅资料：3Fe+4H2O（气）
X
+
H2↑
,X是
Fe3O4
；
通过上述探究你能发现铁的化学性质是
铁在高温下能水蒸气发生化学反应
。
16．铁钉是生活中常见的铁制品。学习小组对不同条件下铁钉的锈蚀和盐酸除锈时的反应进行了探究。
Ⅰ探究不同条件下铁钉的锈蚀
取四枚铁钉，按第图1所示进行实验。一天后观察到的现象如下表所示。
试管
a
b
c
d
实验现象
铁钉表面无明显变化
铁钉表面无明显变化
蒸馏水和空气交界处铁钉出现轻微锈蚀
食盐水和空气交界处铁钉出现较多锈蚀
（1）由试管a、b、c中的现象可知铁钉锈蚀的条件是 氧气、水
。
（2）由试管c、d中的现象可以得出的结论是
食盐能加快铁的锈蚀
。
（3）切过咸菜的菜刀不及时处理，易生锈。防止切过咸菜的菜刀生锈，处理的方法是 用清水洗净并擦干放在干燥处
。
Ⅱ探究盐酸除锈时的反应
步骤1
将一枚表面部分锈蚀的铁钉置于试管中，向其中加入稀盐酸至浸没铁钉。观察到铁钉表面的铁锈逐渐消失，无锈处有气泡产生，溶液变为黄色。
步骤2
将“步骤1”中装有铁钉和盐酸的试管长时间放置后，观察到铁钉变细，溶液变为浅绿色。
【提出问题】①“步骤1”中铁锈消失发生了什么反应？
②“步骤2”中试管长时间放置后，溶液为什么会变色？
【查阅资料】①铁锈中主要含有Fe2O3；
②FeCl3溶液呈黄色，FeCl2溶液呈浅绿色；
③K3[Fe（CN）6]溶液为黄色，FeCl3溶液遇K3[Fe（CN）6]溶液不变色，FeCl2溶液遇K3[Fe（CN）6]溶液会生成蓝色沉淀。
【实验分析】铁锈消失是因为Fe2O3与盐酸发生了反应，该反应的化学方程式为 Fe2O3
+6HCl=2FeCl3+3H2O
。
【提出猜想】对于问题②，实验小组提出如下两个猜想：
猜想1：溶液变色是FeCl3与铁钉表面产生的气体反应所致；
猜想2：溶液变色是FeCl3与铁钉反应所致。
【实验验证1】对“猜想1”进行验证的实验过程用如图2所示装置进行实验，……。
（1）仪器X的名称为 长颈漏斗
。
（2）实验是验证 H2
（填气体的化学式）与溶液中的FeCl3是否发生反应。
【实验验证2】请设计实验对“猜想2”进行验证，简述实验过程（包括操作、可能的实验现象和对应的结论）：
在放有无锈铁钉的试管中滴入FeCl3溶液，在滴入几滴K3[Fe（CN）6]溶液
。现象是有气泡产生，黄色溶液逐渐变为浅绿色溶液，同时观察到黄色溶液变为蓝色沉淀。结论：FeCl3与铁钉反应 。（实验中必须用到K3[Fe（CN）6]溶液、FeCl3溶液和铁钉）
17.某同学在探究酸的化学性质时，某兴趣小组进行了以下实验探究，根据要求回答问题。
（1）图1中探究溶液的酸碱性时，你观察到的现象是
紫色石蕊试液变为红色
，某同学提出蒸馏水这个对比实验不需要做，你认为他的理由是
紫色石蕊试液中本身就有蒸馏水的存在
；
（2）图2中C试管的反应可以用于实验室制取
CO2
（化学式）；
（3）图2中B试管中反应原理在农业上可用于
中和酸性或碱性土壤
；
（4）图2中D试管中原理常用于金属表面除锈，某同学认为不能将生锈的铁制品长期浸泡在酸中，其理由是
Fe+2HCl=FeCl2+H2
↑
（用化学方程式表示），该反应的基本类型
置换反应
。
18．化学兴趣小组的同学对“天气瓶”（如图）是否可预测天气很好奇。他们自制了“天气瓶”，并对其晶体析出的影响因素展开了探究。
步骤：（1）称取10.0g樟脑丸溶解于40.0mL无水酒精中得溶液a。
（2）向35.0g水中依次加入2.5gKNO3和2.5gNH4Cl，制得溶液b。
（3）将a、b两种溶液倒入容器中混合，密封即制得“天气瓶”。
（4）模拟不同的天气情况，将制得的“天气瓶”置于不同的温度和大气压的环境中，并记录析出晶体情况如下：
0℃
20℃
40℃
101.3kPa
100.5kPa
99.7kPa
根据以上信息回答下列问题：
（1）配制溶液a时，为加快樟脑丸的溶解，可以采用搅拌、微热、
粉粹
等方法。溶液a中的溶质以分子形式分散，所以该溶液 不能
（选填“能”或“不能”）导电。
（2）溶液b中NH4Cl的质量分数是
6.25
%
。
（3）为进一步探究析出的晶体中是否含有铵盐，需要的实验用品有
bd
（填序号）。
a．稀盐酸
b．氢氧化钠溶液
c．蓝色石蕊试纸
d．红色石蕊试纸
（4）从表格信息中可知， 温度
条件对“天气瓶”晶体析出的影响较大。
21．（2分）补全实验报告。
装置及操作
现象
解释或结论
（1）向1中滴加 CuSO4或CuCl2 溶液
铁片上附着红色固体，溶液颜色变浅
Fe的金属活动性比Cu的强
（2）向2中滴加盐酸
固体减少，得到黄色溶液
化学方程式： Fe2O3+6HCl═2FeCl3+3H2O
（3）向3中滴加足量盐酸
溶液由红色变为无色
Ca（OH）2能与盐酸反应
