常温下没有氧气存在时，铁与水几乎不反应，但高温下，铁与水蒸气-优题课

金属资源属于不可再生资源．某同学用同规格且光亮洁净无锈的铁钉进行了如下图所示实验．

（1）一段时间后，铁钉表面生锈的是________（填“甲”“乙”或“丙”）；由此可知，铁制品生锈的条件是________________．
（2）实验丙中为什么要用“刚煮沸并迅速冷却的蒸馏水”？________________．
（3）为了防止铁制品的进一步锈蚀，应将铁锈立即清除，可用稀盐酸除锈（铁锈的主要成分为Fe₂O₃），其反应的化学方程式为________________________．

某化学兴趣小组根据如图所示进行模拟炼铁的实验，并对产物成分进行探究．经初步分析：无色气体A不含有单质气体，黑色粉末B含有两种单质中的一种或者两种．高炉炼铁的原理为Fe₂O₃＋3CO2Fe＋3CO₂，请写出反应器中产生一氧化碳的化学方程式：________________________________________________________________________．
兴趣小组又分成甲、乙两组分别对无色气体A和黑色粉末B的成分进行探究．
[猜想与假设]
甲组在分析了炼铁的原理后，认为无色气体A中可能有CO₂，也可能有未反应的________．
乙组认为黑色粉末的成分中存在以下三种情况：
假设一：只含有铁．假设二：只含有________．假设三：以上两种物质都含有．
[实验探究]
（1）为验证甲组的猜想，大家按下图所示进行实验（箭头表示气体流向）：

当看到Ⅰ中澄清石灰水变浑浊，Ⅲ中灼热的氧化铜变红，可以确定无色气体A的成分为________，Ⅱ中浓硫酸的作用是________________________．
（2）为验证乙组中假设三成立，大家用物理和化学两种方法来进行探究．

实验方法	实验操作	实验现象	实验结果
物理方法			假设三成立
化学方法	取少量黑色粉末B于试管中，加入过量的稀盐酸		假设三成立

写出黑色粉末B中加入过量的稀盐酸反应的化学方程式：________________________．
[交流反思]
在做甲组的实验时发现其存在一个很不环保的缺陷，请指出来________________．

小明对铁的锈蚀进行如下探究．室温时，将包有样品的滤纸包用大头针固定在橡胶塞上，迅速塞紧，装置如图．观察到量筒内水沿导管慢慢进入广口瓶（净容积为146mL）．当装置温度恢复至室温，且量筒内水面高度不变时读数（此时瓶内氧气含量近似为零）．记录的反应起始和结束量筒的读数以及所需时间如下表．

序号	样品	量筒起始读数／mL	量筒最终读数／mL	所需时间／min
①	1g铁粉、0.2g碳和10滴水	100	70	约120
②	1g铁粉、0.2g碳、10滴水和少量NaCl	100	70	约70
③		－	－	－

（1）实验①和②说明NaCl可以________（填“加快”或“减慢”）铁锈蚀的速率．
（2）实验开始后，广口瓶内温度有所上升，说明铁锈蚀的过程是________（填“放热”或“吸热”）过程．
（3）实验结束后取出滤纸包，观察到有红棕色物质生成，该物质主要成分的化学式是________．
（4）实验①和③是探究碳对铁锈蚀速率的影响，请在表格空白处填写实验③的样品组成．
（5）该装置还可用于测量空气中氧气的含量，根据上述数据计算氧气的体积分数是________％（保留3位有效数字）．
（6）现仅提供：量筒、大烧杯、玻璃棒、水、滤纸包（内含1g铁粉、0.2g碳、10滴水和少量NaCl），请你帮助小明再设计一个测量空气中氧气体积分数的实验方案，在下图框中画出实验装置示意图即可（注明滤纸包的位置）．

炼铁的原理是利用一氧化碳与氧化铁反应，某同学利用该原理设计了一个实验，实验装置见下图：

对实验进行分析并回答下列问题：
（1）给玻璃管加热的仪器叫酒精喷灯，要用其________（填“外焰”“内焰”或“焰心”）进行加热．
（2）实验中玻璃管里固体粉末的颜色变化是________________________，观察到澄清石灰水的现象是________________________________．
（3）实验前“通入CO”与“开始加热”的先后顺序是________________________________________；实验后“停止通入CO”与“停止加热”的先后顺序是________________________________．
（4）实验要在装置末端a处放置一盏燃着的酒精灯，其作用是________________________________．

小琴同学设计了图所示的A、B两个实验．

（1）实验时，她为了除去铁丝和银丝表面的氧化物或污物，其操作是________________．
（2）A实验的目的是________________________；实验时，将铁丝和银丝同时插入稀硫酸中，可观察到的现象是________________________________________________________；所发生反应的化学方程式为________________________________________．
（3）B实验中，当烧杯内盛有________溶液时，可验证Fe、________________、Ag三种金属的活动性强弱．

常见铁的氧化物	FeO	Fe₂O₃	Fe₃O₄
颜色、状态	黑色粉末	红棕色粉末	黑色晶体
能否被磁铁吸引	否	否	能

实验操作	实验现象及结论
	若固体全部溶解，没有气泡冒出，剩余固体是Fe₃O₄．若固体全部溶解，有气泡冒出，剩余固体是Fe与Fe₃O₄．