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    某化学兴趣小组的同学为了探究铁生锈的因素，设计了下图装置进行实验。实验时，他们将一枚洁净的铁钉放入食盐水中（如右下图，装置气密性良好），一段时间后，进行观察。请你一起参与分析，并完成后续实验设计。

    【观察现象】
    ①装置右侧U形管中的红墨水液面左高右低；②铁钉生锈，试管底部有黑色固体物质。
    【提出问题】U形管中的红墨水液面为何左高右低？黑色固体物质又是什么？
    【理论分析】该小组的同学根据已学过的知识分析得知，红墨水液面左高右低的原因是                                                  。
    【猜想与假设】该小组中的小明同学猜测该黑色固体可能含有：①Fe，②Fe2O3，③FeCl3，④C，四种物质。
    【分析与验证】该实验小组同学根据小明的四种猜测做了以下分析：
    （1）小红同学认为不可能含有氯化铁，该结论得到小组同学的认可，理由是：            
                                                                      。
    （2）小强同学认为一定含有碳，该结论也得到小组同学的认可，理由是：                 
                                                                      。
    （3）该小组的同学不能确定黑色固体中是否含有铁，请你帮助他们设计方案进行确认：
    实验步骤
    		实验现象
    		实验结论
    你选用的试剂是：
                   。
    		 
                    
    		 
                  
    【知识链接】相信你一定在家中做过铁钉分别在水和食盐水中生锈的实验，你的结论之一是铁钉在
               （填“水”或“食盐水”）中生锈快。
    【继续探究】请你继续设计实验探究影响铁钉生锈快慢的其它因素，若正确，本题另奖励4分，化学试卷总分不超过60分。
    【理论分析】铁生锈消耗试管内的部分氧气，使其内部压强减小，U形管中红墨水在大气压的作用下而出现左高右低。
    【分析与验证】（1）FeCl3易溶于水，且呈黄色。（2）铁钉中原本就含有少量的碳。
    （3）设计方案（其它合理答案均可给分）
    实验步骤
    		实验现象
    		实验结论
    你选用的试剂是： 稀盐酸   。
    		    有气泡    
    		   有铁  
    【知识链接】食盐水
    【继续探究】本题为开放性试题，可从温度、氧气浓度、杂质（催化剂、电解质）、铁的表面积等外在因素考虑对铁生锈的影响。只要设计的实验方案合理，现象、结论叙述正确，均可奖励4分。如：将几枚铁钉放在含有空气和水分相同、温度不同（如20℃和30℃）的试管中，发现温度越高铁生锈的速率越快，得出铁生锈的速率与温度成正比关系。

    试题分析：【理论分析】铁钉生锈是铁在氧气和水的共同作用下的结果，由于该反应消耗了试管内的氧气，使试管内的压强变小，低于外界大气压，故在外界大气压强的作用下，右侧U形管中的红墨水的液面会左高右低。
    【分析与验证】（1）根据题意，“试管底部有黑色固体物质”，说明该黑色物质不溶于水，而氯化铁是易溶于水的物质，所以试管底部的黑色固体物质不可能是氯化铁。
    （2）因为铁钉是铁的合金制成的，而铁合金中含有碳，而且碳在一般条件下不与其他物质反应，所以试管底部的黑色固体物质中含有碳。
    （3）要想确定黑色固体中是否含有铁，可根据铁的性质分析并设计实验验证，如铁与稀酸能反应并生成气体，故可以取少量固体并向其中加入几滴稀盐酸或稀硫酸，若有气泡产生说明含有铁；若无气泡产生说明不含铁。
    【知识链接】铁在水和氧气同时存在的条件下，容易生锈，且在酸和氯化钠的存在下，能使铁加速锈蚀。
    【继续探究】温度、氧气的浓度、杂质（催化剂、电解质）、铁的表面积等外在因素都会影响铁的生锈，可选取其中一点进行验证，值得注意的是，一定要设计成对照实验，这样便于对比总结出规律，还要注意对照实验中的控制变量法，只能有一个可变量。如可将几枚铁钉放在含有空气和水分相同、温度不同（如20℃和30℃）的试管中观察，会发现温度越高铁生锈的速率越快，得出铁生锈的速率与温度成正比的关系。
    点评：理解和熟练掌握铁生锈的条件，以及常见物质铁及其化合物的性质和颜色等知识，是解答本题的关键；此外，对于探究型实验探究，要熟悉实验探究的环节和方法，精心设计实验方案，将所学过探究物质的性质或变化规律的技巧迁移至此，进行细心地探究实验和观察现象，再通过分析实验现象，推断、总结出该物质的性质或变化规律等。
    练习册系列答案
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    相关习题

    科目：初中化学 来源：不详 题型：实验题

    仓库中有一包氮肥的包装标签模糊不清，有同学进行了以下探究：
    （1）操作③用玻棒搅拌的目的是                                                      。

    （2）请完成下表（已知AgCl和BaSO4是难溶于水和酸的白色固体）：
     
    		假设和现象
    		判断和化学方程式
    a
    		若现象I为无氨味。
    		则样品中不含________________（填名称）。
    b
    		由操作②现象判断。
    		该样品一定含有__________离子。
    c
    		若现象Ⅲ为白色沉淀，现象Ⅳ为无沉淀。
    		则样品中含有             （写名称），该反应的化学方程式为                              。
    d
    		若现象Ⅲ为“无沉淀”，现象Ⅳ为白色沉淀。
    		则样品中含有             （写化学式），该反应的化学方程式为                             。
     
    （3）若现象Ⅲ、Ⅳ都无现象，则该氮肥可能是___________（写化学式）；若操作②现象为无气味、现象Ⅲ、Ⅳ无现象，则该氮肥可能是                   （只写一种）。

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    科目：初中化学 来源：不详 题型：实验题

    某研究性学习小组对某珍珠粉进行了如下探究。
    【查阅资料】①珍珠的化学成分主要是：碳酸钙及少量碳酸镁和壳角蛋白(蛋白质的一种)；
    ②壳角蛋白不溶于水，加入浓硝酸加热后会变黄色；
    ③假珍珠粉其实就是“贝壳粉”，主要成分就是碳酸钙。
    【分析讨论】①真珍珠中所含壳角蛋白在物质类别上属于       （填 “有机”或“无机”）化合物。
    ②假珍珠粉中的碳酸钙含量要比真珍珠粉大。
    【实验探究】研究性学习小组设计了如下两个方案：
    方案一 检验珍珠粉的真假
    取少量珍珠粉样品于试管中，                 ，若观察到        ，则该珍珠粉是真珍珠粉。
    方案二 检验该珍珠粉中的碳酸钙含量
    步骤Ⅰ：连接仪器组成如图所示实验装置。某学生夹住C左侧的橡胶管，在A中装入少量水并取下上部塞子，打开玻璃活塞，A中水不能全部滴下，你认为该装置是否漏气？              。

    步骤Ⅱ：准确称取6.000 g珍珠粉样品装入仪器B中，在A中装入稀盐酸。
    步骤Ⅲ：向B中珍珠粉样品中滴加足量的稀盐酸。在仪器B、C中可观察到的现象为     、         。
    步骤Ⅳ：完全反应后C中的浊液经      、       、干燥，称得白色固体的质量为11.820g，则珍珠粉样品中碳酸钙的质量分数为100%。
    【实验反思】获得此测定结果，可能的原因有            。（填数字序号）
    ①样品中含有碳酸镁   
    ②盐酸未滴加足量  
    ③CO2气流速度太快导致未被Ba(OH)2完全吸收 
    ④装置B中水蒸气、HCl等进入装置C中  
    【拓展延伸】有同学提出在方案二中不需要装置C，只要用电子天平准确称量装置A、B反应前后的质量，就可以得到珍珠粉样品中碳酸钙的含量。你认为是否可行    ，请说明理由          。

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    科目：初中化学 来源：不详 题型：实验题

    某小组同学在学完酸碱盐后，在实验室进行硫酸钠溶液和氯化钡溶液反应的实验，并且对反应后溶液中溶质进行探究。
    【猜想与假设】甲同学猜想：NaCl、BaCl2  乙同学：只有NaCl 丙同学：Na2SO4、BaCl2
    如果你也参加探究，你的猜想是：        。
    【表达与交流】你的猜想的理由是：                ，经讨论大家认为   同学的猜想是错误的，原因：              。
    【实验与探究】甲同学为了验证自己的猜想是正确的，取少量反应后溶液于试管中，加入适量的Na2CO3溶液，有沉淀出现，则得出自己的结论是正确的。请对甲同学的操作和结论作出评价：                                      。

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    科目：初中化学 来源：不详 题型：填空题

    NO和NO2具有下列不同的性质：
    （1）通常情况下，NO是无色气体，难溶于水；NO2是红棕色气体，易溶于水。

    （2）NO2与水反应的化学方程式为3NO2+H2O=2HNO3+NO。如下图，将一支充满NO2气体的试管倒立在烧杯中，试分析反应完全后可能出现的实验现象：          、
                               、                                    。

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    科目：初中化学 来源：不详 题型：实验题

    某实验探究小组的同学设计了下图装置测定水中氢、氧元素的质量比，请你与他们一起探究

    （1）写出图中a仪器的名称       使用该仪器的一点注意事项       ；
    （2）其中A装置中发生反应的化学方程式为                             ，该装置还可以用于实验室制取          气体（写出一种即可）。
    （3）实验时，应先通一段时间的H2，再加热氧化铜，目的是                     。
    （4）测得C装置的玻璃管中样品在实验前后减少了1.6g，D装置增加了1.85g，按实验结果计算出水中H、O元素的质量比为             （化为整数比）；同学们反复操作后得出的结果还是不变，若装置的气密性及所有的操作是正确的，结果异常的原因是       ，

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    科目：初中化学 来源：不详 题型：实验题

    小强学习了金属活动顺序后，觉得非常神奇和有趣，刚好有一次机会到化学实验室做实验，他决定自己做一个探究实验。
    （1）他猜想：假如将金属钠放入到硫酸铜溶液中，能不能把铜置换出来呢？
    假如他的猜想正确，反应的化学方程式为：                                              ，
    实验的现象为（写两点）                                                             。
    （2）进行实验：他将保存在煤油中的金属钠用镊子取出，用滤纸吸干表面的煤油，然后用小刀将金属钠切下绿豆大小的一块放入到装有100mL5%硫酸铜溶液的250mL烧杯中，在烧杯口盖上一块玻璃片，观察到金属钠在溶液表面剧烈反应，四处游动，有“嘶嘶”声，熔化并燃烧，有轻微爆炸声，反应完毕后观察到溶液中有蓝色絮状沉淀和少量黑色固体。
    （3）为什么会得到与猜想不同的实验现象呢？小强通过查阅资料知道：金属钠的化学性质非常活泼，能与水反应生成一种可燃性气体和另一种能使无色酚酞变红的物质，同时放出大量的热；氢氧化镁受热时能分解生成两种氧化物，其它难溶的氢氧化物也有类似的化学性质。
    （4）分析与小结：小强通过资料并结合实验现象，认为该实验过程中可能发生了三个化学反应，请依次写出反应的化学方程式                                   ，                                  ，
                                                     。
    （5）反思与交流：通过（2）可知金属钠有什么物理性质（写出一点即可）？                      。
    金属钠为什么要保存在煤油中（写出一点即可）？                              。

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    科目：初中化学 来源：不详 题型：实验题

    某同学用如下装置，进行有关碳及其氧化物的实验（图中固定试管的仪器已略去）。

    步骤
    		现象
    		分析
    ①点燃A处酒精喷灯，一段时间
    		木炭粉减少，D中有气泡、石灰水变浑浊且 （1） 。
    		硬质玻璃管中发生反应的化学方程式是  （2） 。
    ②点燃B处酒精灯，一段时间
    		B处 （3） ，D中石灰水变浑浊，液面下降。
    		氧化铜发生反应的化学方程式是  （4）。
    ③停止通入二氧化碳，熄灭A、B两处火焰
    		C中 （5）
    		 
    实验讨论：有同学认为该装置需要添加尾气处理装置，你认为是否需要并说明理由（10） 

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    科目：初中化学 来源：不详 题型：实验题

    过氧化钠（Na2O2）是一种淡黄色固体。在一次科技活动中，某化学兴趣小组的同学将包有Na2O2固体的棉花放入了如图1的实验装置中，当倾倒二氧化碳时，发现了                             现象；同时也惊奇地发现棉花团燃烧了起来。


    【提出问题】棉花团为什么会燃烧起来呢？
    【查阅资料】
    （1）在常温下Na2O2能和CO2反应生成一种气体和碱性物质。
    （2）在常温下Na2O2能和水发生反应： 2Na2O2+2H2O═4NaOH+O2↑
    （3）无水硫酸铜为白色固体，吸水后变为蓝色。
    【设计实验】经过讨论后，小组同学设计了如图2的实验进行探究。
    【实验步骤】
    ①检查整套装置的气密性；
    ②把相关的试剂放入对应的仪器内（D装置的U型管内放有足量的Na2O2固体，烧杯内盛有饱和的澄清石灰水），并按图2组装整套实验仪器；
    ③用力推动针筒的活塞，把稀盐酸注入试管内；
    ④一段时间后，在P处放置一根带火星的小木条，观察现象。
    注：整个实验中不考虑稀盐酸的挥发和空气对实验的影响。

    【实验现象】
    ①无水硫酸铜                  ；②带火星的小木条复燃；③                    。
    【实验分析】
    （1）“小木条复燃”说明Na2O2和CO2反应生成了          ；实验现象③说明该反应放出了热量；同时棉花团是可燃物，棉花团因为同时满足燃烧所需的三个条件，所以燃烧起来了。
    （2）请你写出Na2O2和CO2反应的化学方程式                                               
    【拓展提高】
    同学们在实验室发现一瓶放置了较长时间的过氧化钠粉末，已知发生了部分变质，同学们取3.00g变质粉末决定探究其中的成分及其质量。
    【提出问题】变质的过氧化钠粉末中有哪些成分，它们的质量是多少？
    【猜想与假设】（1）粉末成分是Na2O2和NaOH的混合物
    （2）粉末成分是________________________的混合物
    （3）粉末成分是Na2O2、NaOH 和Na2CO3的混合物……
    【设计实施方案】
    实验步骤
    		实验现象
    ①取15 g变质粉末于一支大试管内，加入适量的水，共收集到1.6g气体,然后用带火星木条检验生成的气体。
    		固体完全溶解，有气泡产生，带火星的小木条复燃
    ②继续向上述试管中加入足量的石灰水，充分反应。
    		有白色沉淀生成
    ③将②中物质过滤，得到滤渣，将其洗涤、干燥并称量，得固体5g。
    		 
     
    【解释与结论】同学们经过认真计算分析，确定了粉末中含有的成分及质量
    计算过程：
    【反思与评价】
    （1）实验室在保存过氧化钠时应注意密封保存。
    （2）有同学提出把第②步实验中足量的石灰水改为足量氯化钙溶液，至沉淀不再生成时过滤，向滤液中滴加无色酚酞试液，若液体变红，则证明原粉末中有NaOH。你认为该方案是否合理并说明理由                                               

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