实验室常用石灰石和稀盐酸制取二氧化碳。探究一气体发生装置的选-优题课

海洋是巨大的资源宝库，从海洋中可提取许多重要物质．请你参与下列问题的讨论：
（1）关于晒盐原理的说法正确的是（）

A．利用阳光和风力，使氯化钠蒸发出来

B．利用阳光和风力，使水分蒸发，析出盐

C．降低温度使氯化钠析出

D．日光照晒后，氯化钠的溶解度变小

（2）晒盐后得到的母液（又称卤水）中含有氯化镁（MgCl₂）、硫酸镁（MgSO₄）和氯化钾（KCl）等物质，参照下图各物质的溶解度曲线，从卤水中提取氯化钾晶体采用下列方法：
①将卤水加热到60℃以上，蒸发水分就会逐渐析出________（填名称）晶体．理由是________________________．
②将①中的晶体过滤后，得到滤液，把滤液降温到30℃以下，又析出氯化钾晶体和氯化镁晶体，然后用少量的________（填“热水”或“冷水”）洗涤两晶体的混合物，就可以得到较纯的氯化钾晶体．

为了探究“乙醇是否能溶于水”，某化学兴趣小组进行了如下实验：
[操作步骤]
①在盛有2mL水的试管中滴入2～3滴红墨水（振荡），然后加入约2mL乙醇（不要振荡），发现乙醇与滴有红墨水的水分层．
②振荡试管，观察现象．
③……
[问题讨论]
（1）在水中滴入红墨水的目的是什么？
（2）在操作步骤①中，为了确保乙醇与水有明显的分层现象，实验操作时应注意什么？
（3）要证明乙醇能溶于水，还应进行操作步骤③．写出实验操作及现象．

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）．

已知某混合金属粉末，除铝外还含有铁、铜中的一种或两种，所含金属的量都在5％以上．请设计实验探究该粉末中铁、铜的存在．
资料在线：铝与氢氧化钠溶液反应生成溶于水的偏铝酸钠和氢气（2Al＋2H₂O＋2NaOH＝2NaAlO₂＋3H₂↑），铁和铜不与氢氧化钠溶液反应．
可供选择的实验用品：烧杯、大试管、量筒、滴管、燃烧匙、药匙、磁铁；稀硫酸、稀盐酸、NaOH溶液、氨水．
请你参与并完成以下实验探究过程：
Ⅰ．提出假设
假设1：该混合金属粉末中除铝外还含有Fe．
假设2：该混合金属粉末中除铝外还含有________________________．
假设3：该混合金属粉末中除铝外还含有Fe、Cu．
Ⅱ．设计并实施实验方案
（1）基于假设1，不用化学试剂，证明金属铁的存在的方法是________________________．
（2）基于假设2，将混合金属粉末加入足量稀盐酸中，你观察到的现象是________________________，反应的化学方程式为________________________．
（3）基于假设3，请你完成实验操作，描述实验现象．

实验步骤	实验操作（说明仪器和试剂）	实验现象	结论
①			仅除去铝
②			证明含有铁并除去铁
③	将大试管静置，弃去上层清液，加水，多次洗涤剩余固体	剩余固体呈紫红色	证明含有铜

组别	药品	实验现象
①	块状石灰石和稀盐酸	产生气泡速率适中
②	块状石灰石和稀硫酸	产生气泡速率缓慢并逐渐停止
③	粉末状石灰石和稀盐酸	产生气泡速率很快