(4分) 煤是目前人类使用的最主要燃料。工业上，煤炭燃烧前进行粉碎的目的是增大煤与空气（或氧气）的接触面积。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8.00g赤铁矿粉，加入足量稀硫酸，完全反应后过滤，得到1.60g滤渣．则赤铁矿粉中氧化铁的质量分数为 ．
方案Ⅱ如图所示，取8.00g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1.32g．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
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）．
某活动小组根据下图所示进行模拟炼铁的实验，并对产物的成分进行探究。
【提出问题】黑色粉末A可能是什么呢？
【进行猜想】（1）小明认为黑色粉末A全部是铁粉。请写出铁粉与
溶液反应的化学方程式。实验过程中采取了过滤，该操作中用到的玻璃仪器有，和玻璃棒，其中玻璃棒的作用是。
（2）小华认为小明的猜想是错误的，理由是。
（3）小华提出了猜想①和猜想②，请结合所学知识补充余下的一个猜想。
猜想①；黑色粉末A由铁粉和四氧化三铁（
）组成
猜想②；黑色粉末A由铁粉和氧化亚铁（
）组成；
猜想③； 。
【查阅资料】铁的氧化物都能与稀盐酸，稀硫酸反应，其中氧化铁为红棕色，其余都为黑色，并且只有四氧化三铁能被磁铁吸引。
【实验探究】
| 方案 |
实验操作 |
可能的现象 |
结论 |
| ① |
取适量黑色粉末A 用磁铁吸引 |
黑色粉末全部被吸引 |
猜想①正确 |
| ② |
取适量黑色粉末A 用磁铁吸引 |
黑色粉末部分被吸引 |
猜想②正确 |
| ③ |
取适量黑色粉末B加入足量稀盐酸 |
黑色粉末全部溶解 |
猜想②正确 |
| ④ |
猜想③正确 |
【反思评价】小娟认为方案②和方案③中得出的结论都不正确，其理由是。
【得出结论】在高温下，一氧化碳和二氧化碳可生成铁，氧化亚铁，四氧化三铁。请写出只生成氧化亚铁的方程式。
钢铁是使用最多的金属材料。在今年的化学活动周中，某校兴趣小组的同学在老师指导下做了二个有关铁的实验。
实验一：用干燥纯净的一氧化碳还原氧化铁
实验装置如下图：
其中A是实验室用草酸（H2C2O4）和浓硫酸加热制取一氧化碳的气体发生装置，反应的化学方程式：
。回答下列问题。
(1)B装置中发生反应的化学方程式是.
(2)C装置无明显现象，C装置的作用是。
D装置中浓硫酸的作用是。
（3）E装置中的实验现象是 。
（4）F装置的作用是、。
实验二：铝粉和氧化铁粉末反应（铝热反应）
实验装置如下图：
图中纸漏斗由两张滤纸折叠成漏斗状套在一起，使四周都有四层，点燃镁条后观察到的现象：镁条剧烈燃烧，发出耀眼的白光，放出大量的热，纸漏斗的下部被烧穿，有熔融物落入细沙中。
实验后老师作了如下提示：实验中镁条和氯酸钾的作用是提供反应所需的高温条件，铝粉和氧化铁粉末在高温条件下的反应叫铝热反应，属于置换反应，该反应常用于焊接钢轨。请写出该反应的化学方程式。该反应中单质铝与一氧化碳有相似的（填"氧化"或"还原"）性。
实验后同学们对金属与金属氧化物间的反应产生兴趣，激发了探究热情。
【提出问题】任何金属与金属氧化物在高温条件下都能反应吗？
同学们在请教老师后设计了如下实验方案并进行了探究。
【实验方案】
| 实验组别 |
实验操作 |
实验现象 |
结论 |
| 实验1 |
取Zn、CuO粉末的均匀混合物于密闭容器中，高温加热。 向冷却后的固体中加入足量的稀盐酸。 |
黑色粉末变成色 固体部分溶解，有气泡产生，水溶液呈无色。 |
Zn和CuO能发生置换反应。 |
| 实验2 |
取Mg、CuO粉末的均匀混合物于密闭容器中，高温加热。 向冷却后的固体中加入足量的稀盐酸。 |
发生爆炸，黑色粉末变成红色。 固体部分溶解，有气泡产生，水溶液呈色。 |
|
| 实验3 |
取Cu、Fe2O3粉末的均匀混合物于密闭容器中，高温加热。 |
粉末无变化 |
Cu、Fe2O3不能反应。 |
【实验总结】金属与金属氧化物在高温条件下有些能反应，有些不能反应。
【反思拓展】金属与金属氧化物在高温条件下反应的规律和金属与的反应相似。
化学实验中常常会出现意外情况，这是提升我们学科素养的良好机会，要根据具体情况区别对待，善于发现和解决问题。例如：
(1)用高锰酸钾制氧气时，用排水法收集到的氧气呈红色。原因是，相应的改进措施是。
(2)做细铁丝在氧气中燃烧的实验时，集气瓶底部破裂。原因是，相应的改进措施是。
(3)用盐酸和碳酸钙固体反应，将得到的气体
通入澄清石灰水中，始终没有发现石灰水变浑浊。针对此现象，同学们提出了自己的想法和做法，请你帮助他们完成以下探究。
[假设]
小英的假设：澄清石灰水已变质
小青的假设：气体
中除了有
外，还有.
[实验探究]
Ⅰ．小英的探究：
| 实验目的 |
实验步骤 |
可能的实验现象 |
化学方程式和实验结沦 |
| 探究所用 澄清石灰 水是否变 质 |
①用一支试管另取少 量原澄清石灰水 ②取稀硫酸与碳酸钠 反应制取 ③ |
步骤③中现象为： |
步骤②中反应方程式为：
步骤③可能的反应方程式略 实验结论： |
Ⅱ．小青的探究
| 实验目的 |
实验步骤 |
实验现象 |
化学方程式和实验结论 |
| 探究气体
中是否含有 气体 |
将气体 通入硝酸银 溶液 |
反应方程式为：实验结论：气体
中含有气体 |
[实验反思]
Ⅲ．同学们经过讨论发现，只用一组实验装置就可以同时完成上述两个假设的探究。请你从下图中选择一组合理的装置(填序号)。
Ⅳ．在上述合理装置的第二支试管内应放入溶液，其作用是。
某化学兴趣小组对一包干燥的红色粉末组成进行探究。请你参与并回答有关问题。
【教师提醒】它由
、
二种固体中的一种或两种组成。
【提出猜想】红色粉末可能的组成有：①只有
；②只有；③是
、
的混合物
【资料获悉】
在
溶液中发生反应：
【实验探究】
（1）甲同学取少量红色粉末于试管中，滴加足量稀盐酸，振荡后观察，发现固体全部溶解。甲同学认为可以排除猜想中的①和③，而乙同学认为只能排除猜想①，你认为的观点正确（填"甲"或"乙"）。
（2）丙同学为进一步确定红色粉末的组成，称取该粉末5.0
装入硬质玻璃管中，按如图在通风橱中进行实验。开始时缓缓通入
气体，过一段时间后再加热使其充分反应。待反应完全后，停止加热，仍继续通
气体直至玻璃管冷却。反应前后称量相关装置和物质的总质量，其数据如下表：
| 反应前 |
反应后 |
|
| Ⅰ 组 |
玻璃管和红色粉末的总质量为37.3 |
玻璃管和固体物质的总质量为36.1 |
| Ⅱ 组 |
洗气瓶和所盛溶液的总质量为180.0 |
洗气瓶和瓶中物质的总质量为183.1 |
【交流讨论】
（1）在装置
中先通
气体的作用是。
（2）应该选择组的实验数据计算来确定红色粉末的组成。最终计算结果表明：该红色粉末的组成是猜想中的组（填序号）。
（3）写出
装置中发生反应的化学方程式；实验中观察到
装置中的现象为。
（4）为了防止溶液倒吸，本实验停止加热前是否需要先断开
和
的连接处？（填"需要"或"不需要"），理由是。
【反思评价】丁同学指出：从环保角度，上图装置有严重不足之处。你认为应该如何改进？
某兴趣小组根据实验室提供的仪器和药品进行了氧气的制备实验。
(1)甲同学选用如图所示的装置制取氧气。
①写出仪器B的名称：。
②甲同学应选取的试剂是Mn02和(填化学式)，Mn02固体在该反应中起作用。
③除用排水法外，甲同学还可选择法收集氧气。
④实验前，甲同学先向仪器A中加入水，然后将导管放人水槽中，并打开仪器A的活塞，观察导管口是否有连续的气泡出现。该实验操作的目的是。
(2)乙同学称取一定质量KMn04放在大试管中，将温度控制在250℃加热制取O2，该反应的化学方程式为。实验结束时，乙同学发现收集到的O2大于理论产量，针对这一现象，同学们进行了如下探究：
【提出猜想】猜想l：反应生成的MnO2分解放出02；
猜想Ⅱ：反应生成的K2Mn04分解放出O2
做出上述猜想的理由是。
【实验验证】同学们分为两组，分别进行以下实验：
①第一组同学取一定质量的Mn02，在250℃条件下加热一段时间，冷却后测得Mn02的质量不变。则猜想错误。
②第二组同学取K2Mn04在250℃条件下加热，没有用测定质量的方法得出了猜想Ⅱ正确的结论。该组同学选择的实验方法是。
【拓展延伸】实验发现，K2MnO4受热只能部分分解，经分析可能是生成物K2O对其分解产生影响。请设计实验方案验证：。
【实验反思】通过以上实验探究，你对"问题的发现与解决"有何认识?。
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