【实验2】设计如图2实验装置，并对生成物进行成分分析 根据气体成分分析数据，同学们绘制了曲线图（见图3），发现在纳米级 Cu2O的催化作用下，300℃时以生产 氮气 为主．若利用后续处理装置 模拟硝酸的工业制法，最好将电热丝的温度控制在 900 ℃左右． II 纳米级Cu2O的制备研究
利用某些特殊的细菌，在一定条件下将某岩石中的不溶性硫化铜（CuS）转化为可溶性硫化铜，进而制得纳米级Cu2O，其流程如图4：
（1）在细菌作用下，岩石中的硫化铜（CuS）与空气中的氧气反应生成硫酸铜，反应的化学方程式为 CuS+2O2CuSO4 ． （2）③中观察到的现象是 产生蓝色沉淀 ．
（3）在加热条件下，用液态肼（N2H4）还原新制Cu（OH）2生成Cu2O、N2和H2O，反应的化学方程式为 N2H4+4Cu（OH）22Cu2O+N2↑+6H2O ，Cu2O中铜元素的化合价是 +1 ．
（4）经测定该岩石由硫化铜（CuS）和其他不含铜元素的物质组成．现用1000g该岩石制得纯氧化亚铜（Cu2O），该纯氧化亚铜（Cu2O）中铜元素的质量是 g．若制得氧化亚铜（Cu2O）的过程中，铜元素的总损耗为25%，通过计算确定该岩石中硫化铜（CuS）的质量分数（请写出计算过程）． 【实验1】NH3在空气中不能点燃，并且NH3逸出会造成污染． 【实验2】氮气 900 （1）CuS+2O2CuSO4． （2）产生蓝色沉淀．
（3）N2H4+4Cu（OH）22Cu2O+N2↑+6H2O，+1．
（4）（10分）（2014?徐州）我国劳动人民早在五千年前就会使用木炭炼铜．在化学实验室里模拟炼铜，既可用传统的实验装置（见图甲），又能用改进的微型实验装置（见图乙）．化学兴趣小组采用图乙装置，开展以下探究活动． 【提出问题】木炭与CuO反应所得红色固体中含有什么物质 【查阅资料】
（1）木炭与CuO的反应是：C+2CuO2Cu+CO2↑，若该反应进行的不彻底，产物中还有氧化亚铜（Cu2O）． （2）Cu2O是红色固体，能与稀硫酸反应：Cu2O+H2SO4═Cu+CuSO4+H2O
【作出猜想】红色固体的成分：①全部是Cu；②全部是Cu2O；③ 既有Cu也有Cu2O ． 【实验探究】
（1）取木炭、CuO两种黑色粉末适量，再也少许CaC12（能降低反应温度，加快反应速率）均匀混合，然后将黑色粉末装入长柄V形玻璃管的直管内．
（2）按图乙连好实验装置，然后加热反应物；2分钟后，黑色粉末出现红热现象，同时澄清的石灰水 变浑浊 ，此时停止加热．
（3）待玻璃管冷却后，提取里面的红色固体，进行如下的验证： 步骤 现象 结论 ①取红色固体装入试管，滴入足量的 稀硫红色固体部分减少，溶液变猜想 ① 错误 酸 ，充分反应 为 蓝色 色 ②滤了试管中残留的红色固体，洗涤干燥，/ 猜想 ③ 正确 称其质量为 【评价反思】 （1）使用图乙装置与使用图甲装置相比，其优点是 节约药品 （写出1条即可）．
（2）若要证明CaC12是该反应的催化剂，还需要验证CaCl2的 质量和化学性质在反应前后不变 ．
（3）在铜的冶炼史中，我国劳动人民还有一项重大发明就是“湿法炼铜”，该方法可用化学方程式表示为 Fe+CuSO4═FeSO4+Cu ．
【作出猜想】既有Cu也有Cu2O
【实验探究】（2）变浑浊 （3）稀硫酸，蓝色，①；③
【评价反思】（1）节约药品； （2）质量和化学性质在反应前后不变 （3）Fe+CuSO4═FeSO4+Cu
16、（2014盐城）煤、石油和天然气等化石燃料是目前人类使用的最主要燃料，也是重要的化工原料。
（1）石油中主要含有 两种元素（填写元素符号）；天然气的主要成分是 （填写化学式）。
（2）化石燃料属于 （选填“可再生”或“不可再生”）能源，其燃烧排放的大量二氧化碳会引起全球气候变暖。一种新的处理方法是将二氧化碳气体通入含有长石（地壳中最常见的矿石，含量高达60%)成分的水溶液里，其中一种反应的化学方程式：
KAlSi3O8+CO2+2H2O==KHCO3+X+3SiO2↓，则X的化学式为 。
（3）工业上，煤炭燃烧前进行粉碎的目的是 。煤隔绝空气加强热得到的焦炭，是冶铁的重要原料。为了测定某赤铁矿中氧化铁的质量分数，化学兴趣小组的同学设计了两种实验方案（假设该赤铁矿中的杂质既不溶于水，也不发生反应）。
方案I 取赤铁矿粉，加入足量稀硫酸，完全反应后过滤，得到滤渣。则赤铁矿粉中氧化铁的质量分数为 。
方案Ⅱ 如右图所示，取赤铁矿粉与过量的焦炭粉混合后加强热，充分反应。测得氢氧化钠溶液反应前后质量增加了。
如果产生的二氧化碳被氢氧化钠溶液完全吸收，根据所学反应3C+2Fe2O3
加热4Fe+3CO2↑计算，赤铁矿粉中氧化铁的质
量分数为 。
[实验反思]方案Ⅱ中硬质玻璃管内原有的空气对实验结果有影响，这会导致测出的氧化铁的质量分数 （选填“偏大”、“偏小”或“不变”）。
[实验分析]方案I测出的氧化铁的质量分数明显大于方案Ⅱ测出的结果，可能的原因是 （写出一种即可）。 （1）C、H CH4 （2）不可再生 Al(OH)3
（3）增大煤与空气（或氧气）的接触面积 方案Ⅰ80% 方案Ⅱ40% [实验反思]偏大
[实验分析]生成的二氧化碳与过量的碳反应生成一氧化碳，不能被氢氧化钠溶液吸收或生成的二氧化碳不能全部被氢氧化钠溶液吸收（合理即可） 17．（2014扬州）碱式碳酸盐广泛应用于工农业生产．
（1）某碱式碳酸盐样品M（OH）2?MCO3，为确定金属M的相对原子质量，某研究小组设计如下实验装置及步骤（不考虑植物油中溶解CO2产生的影响）．
①连接装置并 检查装置的气密性 ；②准确称量样品的质量；③装药品，调节量气装置两边液面相平，读数；④加热至样品质量不再减少；⑤冷却到室温；⑥调节量气装置两边液面相平，读数、列式计算 Ⅰ、请将上述实验步骤补充完整．
Ⅱ、装置B的作用是 干燥二氧化碳气体 ，少量植物油的作用是 防止二氧化碳溶于水 ，C中的试剂是 C （填字母序号）．
a、碱石灰 b、浓硫酸 c、硫酸铜
Ⅲ、步骤⑥中调节液面相平的操作是将水准管 缓慢下移 （填“缓慢上移”或“缓慢下移”）． Ⅳ、若其它操作均正确，仅因下列因素可使M相对原子质量的测定结果偏大的是 a （填字母序号）． a、反应前量气管水面到0刻度处，反应后仰视读数 b、样品未分解完全即停止实验 c、量气管中未加植物油
（2）实际生产中的碱式碳酸铜可表示为Cu（OH）2?mCuCO3，某研究小组仍使用上述装置测定m的值，测得3组数据如下表所示．取3组数据的平均值得到CO2的体积为 mL，又已知常温常压下CO2的密度为L，据此计算m的值．（写出计算m的过程，最后结果保留小数点后两位） 组别 样品质量 CO2的体积 第1组 第2组 第3组 （1）检查装置的气密性 Ⅱ、干燥二氧化碳气体 防止二氧化碳溶于水 C Ⅲ、缓慢下移 Ⅳ、a （2）
（2）测定生成的二氧化碳的质量为：= Cu（OH）2、mCuCO3 （1+m）CuO+H2O+mCO2↑
98+124m 44m m=
18．（2014江西）某兴趣小组同学为了探究干电池中物质的成分，将电池剖开时闻到异味且发现有黑色物质． 【提出问题】为什么有异味黑色物质的成分是什么
【网络搜索】干电池的成分有二氧化锰、铁粉及铵盐等物质． 【实验设计】同学们分别设计实验进行探究．
实验Ⅰ．小婧取适量黑色物质与 混合置于研钵内研磨，嗅到氨味，再用湿润的石蕊试纸检测，试纸变蓝，证明黑色物质中含有铵盐．
实验Ⅱ．小清用一种物理方法发现黑色物质中不含铁扮．他采用的方法是 ； 实验Ⅲ．小明将黑色物质加入适量的水中搅拌，静置后过滤，取滤渣进行实验． 实验步骤 实验现象 实验结论 ①取适量黑色滤渣装入试管中，再加入 有气体生成 过氧化氢溶液 ②立即向试管中 木条复燃 该气体是氧气 上述实验中产生氧气的化学方程式为 ，据此小明认为黑色物质中一定含有二氧化锰． 【交流讨论】大家对小明的结论提出了质疑．
（1）小莹认为若要证明黑色物质中一定含有二氧化锰，必须验证二氧化锰的质量和 在反应前后都没有发生变化；
（2）小仪认为除了小莹考虑的因素外，另一个原因是氧化铜等黑色物质对过氧化氢分解也有催化作用． 【结论与反思】（1）干电池中一定含有铵盐，可能含有二氧化锰，一定不含有铁粉． （2）面对网络信息，我们要去伪存真，不应盲从．
实验Ⅰ．熟石灰
实验Ⅱ．用磁铁吸引 ；
实验Ⅲ．①有气泡冒出 ②带火星的木条 2H2O22H2O+O2↑； 【交流讨论】化学性质．
19. （2014丹东）（8分）某化学兴趣小组同学要探究镁、铁、铜三种金镁粉 铁粉 镁粉 属的活动性顺序，设计了如图所示的实验方案
（1）试管乙中观察到的现象是 ，反应的化学方程式为 （2）同学们经讨论后认为该方案可以优化， CuSO4溶液 CuSO4溶液 FeSO4溶液
试管的实验是多余的。同学经讨论得出三种金属的活动性由强到弱的
顺序为 乙 甲 丙
（3）去掉多余的实验，同学们将另两只试管中反应后的物质倒入同一
大烧杯中，一段时间后过滤，得到不溶物和滤液，并对不溶物的成分进行如下探究： 【提出问题】烧杯中不溶物的成分是什么 【实验探究】向过滤得到的不溶物中加稀硫酸
①若无气泡产生，则不溶物的成分是
②若有气泡产生，则不溶物中一定含有 ，可能含有
（1）铁表面有红色物质析出，溶液由蓝色变为浅绿色（溶液颜色变化可不答，但只
答溶液颜色变化不得分） Fe + CuSO4==FeSO4 +Cu (2) 丙 Mg>Fe>Cu
（3）①铜（或Cu） ②铜 铁（或Cu Fe）（漏选不得分） 镁（或Mg）
20.（2014葫芦岛）呼吸面具中的“氧气再生剂”，主要成分是淡黄色固体过氧化钠（Na2O2），使用后变成白色固体。某兴趣小组对白色固体的成分进行了探究。
【作出猜想】根据呼出的气体中含有较多的，作出如下猜想：
猜想一：氢氧化钠 猜想二：碳酸钠 猜想三：氢氧化钠和碳酸钠
【实验验证】（1）小明取少量白色固体，加水溶解，然后滴加酚酞溶液，溶液变红色。认为白色固体中一定含有氢氧化钠。
同学们认为小明的实验不能得出这一结论，理由是 。
（2）小红取少量白色固体，加入稀盐酸，有气泡产生，证明白色固体中一定含有碳酸钠。该反应的化学方程式为 。
（3）小玉取少量白色固体，加水溶解，再加入足量的氯化钙溶液，充分反应后过滤，向滤液中滴加硫酸铜溶液，观察到 ，说明白色固体中含有氢氧化钠。 【得出结论】猜想三成立。
【拓展应用】“氧气再生剂”的保存方法是 。 【实验验证】（1）碳酸钠溶液显碱性，也能酚酞试液变红色 （2）Na2CO3+2HCl=2NaCl+H2O+CO2↑ （3）有蓝色沉淀
【得出结论】密封存放干燥处。 21．（2014锦州）已知，相同温度下，在溶液中进行的化学实反应的快慢（化学反应速率）既与单位体积内参加反应的溶质质量（微粒数目）有关，也与参加反应的固体跟溶液的接触面积有关．某同学在用稀硫酸与锌制取氢气的实验中，发现加入少量硫酸铜溶液可以加快氢气的生成速率．请回答下列问题： （1）上述实验中发生反应的化学方程式有①Zn+CuSO4=ZnSO4+Cu；②Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑ （2）为了进一步研究硫酸铜的量对氢气生成速率的影响，该同学设计了如下一系列实验，将表中所给的混合溶液（混合前后溶液的体积变化忽略不计）分别加入到6个盛有过量等量锌粒（锌粒与溶液的接触面积相同）的反应瓶中，收集产生的气体，记录获得同样多的气体所需的时间．21世纪教育网 实验混合溶液 A B C D E F 28%稀硫酸/m/L 饱和CuSO4溶液m/L H2O/mL 30 0 V7 V1 V8 V2 V9 V3 5 V10 V4 V6 8 V5 20 0 ①请完成此实验设计，其中：V1=30；V6=12；V9=； ②反应一段时间后，实验A中的金属呈暗灰色； ③该同学最后得出的结论为：当加入少量CuSO4溶液时，生成氢气的速率会大大提高，但当加入的CuSO4溶液超过一定量时，生成氢气的速率反而会下降．请分析氢气生成速率下降的主要原因 当加入的CuSO4溶液超过一定量时，生成的单质Cu会沉积在Zn的表面，降低了Zn与溶液的接触面积 22．（2014盘锦）某兴趣小组在探究二氧化碳与氢氧化钠溶液反应的实验中，做了如图所示的实验：将足量的氢氧化钠浓溶液装入分液漏斗中，先打开阀门K1，待氢氧化钠溶液完全进入广口瓶之后立即关闭K1，充分反应后，打开止水夹K2，请填写现象：
（1）U型管左侧的液体 ； 广口瓶中的液体出现浑浊。
（2）注射器中的液体 ； U型管右侧液体 。 请写出广口瓶中出现浑浊现象的原因：
。
同学们将实验后的废液倒入烧杯中，过滤得白色沉淀和红色滤液，欲对滤液的成分进行探究，设计如下实验方案，请你帮助他们完成探究报告： 实 验 步 骤 实 验 现 象 实 验 结 论 ①取滤液样品于试管中，加若有气泡冒出，且红色消失 原废液中的溶质为： 入 ； ； ②另取滤液样品于试管中，若有白色沉淀出现，红色不原废液中的溶质为： 加入 。 消失 。 【反思拓展】 实验步骤①中所加的试剂可换成以下 ，也能通过观察现象得出同样的结论。
A. CaCl2溶液 B. Ba(OH)2溶液 C. NaCl溶液
（1）有部分液体沿导管进入广口瓶 （有液体进入即给分） （2）自动喷出/自动喷入U型管/进入U型管 （合理即可） 变红
二氧化碳与氢氧化钠反应生成的碳酸钠与氢氧化钙反应产生碳酸钙白色沉淀 （若用两个方程式回答也给分）
实 验 现 象 实 验 结 论 实 验 步 骤 取滤液样品于试管中，加入 若有气泡冒出，且红色消失 原废液中的溶质为： 足量稀盐酸/稀硫酸/稀硝 Na2CO3和NaOH 酸等(必须答“足量或过量”) 另取滤液样品于试管中，加若有白色沉淀出现，红色不原废液中的溶质为： 入Na2CO3溶液/K2CO3溶液 消失 Ca(OH)2和 NaOH 【反思拓展】AB 23．（2014沈阳）某化学小组利用以下装置（部分装置已略去）进行了如下实验探究：
（1）若X为一氧化碳，Y为氧化铁粉末．实验开始时先缓缓通入一氧化碳，一段时间后加热硬质玻璃管甲，待反应完全后停止加热，仍继续通入一氧化碳直到甲冷却．
①在实验过程中，观察到甲中的现象是 红色粉末变成黑色 ． ②甲中发生反应的化学方程式为： 3CO+Fe2O32Fe+3CO2 ．
③该实验需要对尾气进行处理，其原因是 一氧化碳有毒，会污染空气 ．
（2）若X为氮气，Y是由PbZ（Pb是铅的符号，Z代表另一种元素）和足量碳粉组成的混合物．
实验开始时先缓缓通入氮所了，一段时间后加热硬质玻璃管甲，观察到甲内发生剧烈反应，同时乙中的澄清石灰水出现了白色浑浊．待反应完全后停止加热，仍继续通入氮气直到甲冷却．（N2不能与反应）． ①乙中发生反应的化学方程式为： CO2+Ca（OH）2═CaCO3↓+H2O ． ②元素Z是 O （填个名称中元素符号均可）． ③停止加热前是否需要将甲、乙装置断开为什么
（1）① 红色粉末变成黑色； ② 3CO+Fe2O32Fe+3CO2；
③一氧化碳有毒，会污染空气；
（2）① CO2+Ca（OH）2═CaCO3↓+H2O； ② O；
③ 可以将甲、乙装置断开；氮气没有毒，生成的二氧化碳也没有毒，不会造成污染．
24．（2014赤峰）同学们在实验室用5%的过氧化氢溶液制取氧气并进行氧气部分性质实验，具体操作如下：
（1）溶液配制：用50mL 30%的过氧化氢溶液配制5%的过氧化氢溶液．溶液配制过程中，除用到玻璃棒外，还需用到下列仪器中的 BDE
A、托盘天平 B、烧杯 C、漏斗 D、量筒 E、胶头滴管
（2）气体制备：用配制好的5%的过氧化氢溶液和二氧化锰制取氧气．请你在如图1A、B两套装置中选择其中一套，并说明选择的理由： A，便于添加液体药品制得较多的气体 （合理即可）．
（3）性质实验：小明用收集好的氧气，进行了铁丝燃烧的实验．实验前，它在集气瓶底部 铺一层水或细沙 ，然后把光亮的细铁丝盘成螺旋状，在铁丝下端系一根火柴，将火柴点燃，待火柴快燃尽时，缓慢插入集气瓶中，观察到的现象是 剧烈燃烧，火星四射，放出大量热，生成黑色固体 ．
（4）拓展延伸：小亮同学在上述制取氧气的实验过程中，不小心把硫酸铜溶液滴加到了盛有5%的过氧化氢溶液中，立即产生大量气泡，于是引起了小亮同学的探究兴趣． 【提出问题】是哪种粒子能使过氧化氢分解的速率加快呢
2﹣2+
【查阅资料】硫酸铜溶液中含有三种粒子：H2O、SO4、Cu
【猜想与假设】Ⅰ、不可能是H2O，理由是 H2O2溶液中有水 ；
2﹣
Ⅱ、可能是SO4；
2+
Ⅲ、可能是Cu．
【实验验证】如图2所示：
2﹣
在实验①中加入稀硫酸后，无明显变化，说明 SO4 不能使过氧化氢的分解速率加快；
2+
在实验②中加入 硫酸铜 后，观察到有大量气泡产生，进一步证明能使过氧化氢分解速率加快的是 Cu ． 【结论】实验证明，硫酸铜在该反应前后的质量和化学性质都没有发生变化，硫酸铜是过氧化氢分解的催化剂． 【反思与交流】Ⅰ、检验实验②中产生气体的方法是 用带火星的木条，伸入试管，看木条是否复燃 ； Ⅱ、写出过氧化氢在硫酸铜催化作用下发生反应的化学方程式 2H2O22H2O+O2↑ ．
（1）BDE；
（2）A，便于添加液体药品制得较多的气体；
（3）铺一层水或细沙，剧烈燃烧，火星四射，放出大量热，生成黑色固体； （4）【猜想与假设】Ⅰ、H2O2溶液中有水；
2﹣； 2+；
【实验验证】SO4硫酸铜；Cu
【反思与交流】用带火星的木条，伸入试管，看木条是否复燃； 2H2O22H2O+O2↑．
25. （2014呼和浩特）某实验小组的同学用氢氧化钙溶液和盐酸进行酸碱中和反应的实验，向烧杯中的氢氧化钙溶液滴加一定量的稀盐酸后，发现忘记滴加指示剂，此时，他们停止滴加稀盐酸，并对烧杯内溶液中溶质的成分进行探究。
（1）写出该中和反应的化学方程式_______________________。 （2）探究烧杯内溶液中溶质的成分： 【作出猜想】
（A）溶质可能是CaCl2与Ca(OH)2 （B）溶质可能是CaCl2
（C）溶质可能是CaCl2与HCl 【查阅资料】CaCl2溶液呈中性 【实验设计】
①取少量烧杯中的溶液于试管中，并向试管中滴加几滴无色酚酞试液，振荡，观察到酚酞试液不变色。于是排除了猜想（A），你认为排除猜想（A）的理由是_____________。
②小华想用碳酸钠溶液来验证后两种猜想，请你帮他完成实验，填写以下表格：
实验步骤 取少量反应后的溶液于试管中， 逐滴加入碳酸钠溶液 预计现象 预计结论 猜想（B）正确 猜想（C）正确 【交流反思】
为确定猜想（C）正确，下列几种实验方案不合理的是__________（填字母）。 A.取反应后的溶液于试管中，滴加紫色石蕊试液变红色 B.取反应后的溶液于试管中，加入锌粉冒气泡
C.用洁净的玻璃棒蘸取反应后的溶液，涂抹在pH试纸上，测溶液的pH <7 D.取反应后的溶液于试管中，加入硝酸银溶液，生成白色沉淀
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