实验室里有一瓶常用的无色溶液，因保管不当，其残缺的标签中只剩-优题课

常温下没有氧气存在时，铁与水几乎不反应，但高温下，铁与水蒸气能反应生成一种常见铁的氧化物和一种气体。小明很好奇，设计如下实验探究铁粉与水蒸气反应后的产物。

（1）试管尾部放一团湿棉花的目的是_______________。
（2）探究生成的气体是什么？
用燃着的木条靠近肥皂泡，有爆鸣声，稍后有肥皂泡飘到空中。说明生成的气体是_________。
（3）探究试管中剩余固体成分是什么？
【查阅资料】

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

【初步验证】试管中剩余固体为黑色，能全部被磁铁吸引。
【猜想与假设】猜想一：剩余固体是Fe与Fe₃O₄；猜想二：剩余固体是_____________。
【实验探究】

实验操作	实验现象及结论

【实验结论】铁和水蒸气反应的化学方程式为___________________________________。
【反思与交流】该黑色固体不可能是Fe₂O₃，理由是_______________________________。
【拓展】把赤铁矿冶炼成铁，其主要反应原理是在高温下，一氧化碳夺取铁矿石里的氧，将铁还原出来，请写出化学反应方程式：______________________________________。

在一次化学实验探究活动中，老师给某学习小组一瓶由碳酸钠溶液与澄清石灰水混合反应后，并经过滤得到的无色滤液，要求对该无色滤液中溶质的成分进行探究，请你一同参与他们的探究活动。
【提额出猜想】滤液中溶质的成分有如下几种可能：

A．NaOH

B．Na₂CO₃、Ca（OH）₂、NaOH

C．Na₂CO₃和NaOH

D．
【讨论交流】（1）上述猜想中，肯定不成立的一项是（填猜想序号），其理由是；
（2）某同学取少量溶液于试管中，滴加过量稀盐酸，发现无气泡产生，说明是不成立的（填猜想序号）。
（3）为了进一步确定溶液的成分，同学们设计实验方案，写出实验步骤以及预期现象与结论
实验步骤
预期现象及实验结论

固体混合物是由氧化钙、纯碱和食盐组成。某兴趣小组取少量固体在水中充分溶解，搅拌后过滤，探究其滤液成分。请回答有关问题：
（1）经分析滤液中一定有NaCl和NaOH，生成氢氧化钠的化学方程式为。
（2）某研究小组对滤液中其他成分做出了如下假设：
假设1：还可能含有CaCl₂
假设2：还含有一种盐，它可能是（填化学式）
假设3：还含有一种碱，它可能是（填化学式）
（3）完成实验方案。请填写实验操作、与表中结论相符的预期现象。
限选试剂：稀HCl、NaOH溶液、Na₂CO₃溶液、AgNO₃溶液、 BaCl₂溶液

实验操作	预期现象	结论
		假设2成立。
		假设3成立。

某化学兴趣小组的同学对能制氧气的呼吸面具进行研究。
[查阅资料]
（1）呼吸面具中制取氧气的主要原料是固体过氧化钠（Na₂O₂）。过氧化钠分别能和二氧化碳、水反应，都生成氧气，反应的化学方程式为：
①2Na₂O₂＋ 2H₂O ═ 4NaOH ＋ O₂↑
②2Na₂O₂＋2CO₂ ═ 2Na₂CO₃＋ O₂
（2）氯化钙溶液呈中性；碳酸钠溶液呈碱性；氯化钙溶液与碳酸钠溶液混合后发生如下反应：
Na₂CO₃+ CaCl₂ ═ CaCO₃↓ + 2NaCl。
同学们对用过一段时间后的面具中的固体成分产生兴趣。
[猜想与假设]
固体可能为：①Na₂CO₃；②NaOH和Na₂CO₃；③Na₂O₂和Na₂CO₃；④。
为了确定用过一段时间后呼吸面具中的成分，该小组的同学在老师的指导下进行了以下的探究。
[进行实验]
实验Ⅰ：取少量固体放入试管中，加足量水，看到，证明固体中有Na₂O₂。
实验Ⅱ：取少量固体放入试管中，滴加足量的稀盐酸，产生大量气泡，则证明固体中含有Na₂CO₃。
实验Ⅲ：取少量固体放入试管中，加足量水，再滴加足量的氯化钙溶液后，过滤。向滤液中加入酚酞试液，若溶液变成，则证明固体中含有NaOH。
[反思与评价]
通过上述实验，有些同学认为其中有些不妥的结论。
（1）有些同学认为通过实验Ⅱ并不能确定固体中含有Na₂CO₃。如何改进此实验？。
（2）还有些同学认为通过实验Ⅲ也不能证明固体中一定含有NaOH。其原因是：。

实验小组研究碳酸钠和碳酸氢钠的性质。
实验一：甲、乙、丙三位同学分别用溶质质量分数为5%的NaHCO₃溶液和Na₂CO₃溶液进行了如下实验。

实验内容	NaHCO₃溶液	Na₂CO₃溶液
（1）加入无色酚酞溶液	溶液变红	溶液变红
（2）加入澄清石灰水	产生白色沉淀	现象Ⅰ
（3）加入5%的CaCl₂溶液	产生白色沉淀、有气泡产生	产生白色沉淀
（4）加入稀盐酸	现象Ⅱ	有气泡产生
（5）加热溶液，并用导管与澄清石灰水连接	石灰水变浑浊	石灰水无明显变化

（1）表中的现象Ⅰ为；用化学方程式表示现象Ⅱ的原因。
（2）若要鉴别实验中用到的NaHCO₃和Na₂CO₃两种溶液，实验一中提供了种方法。
实验二：甲、乙、丙三位同学分别将各自实验一中NaHCO₃溶液与澄清石灰水反应后的物质进行过滤，对滤液中的溶质成分进行了如下探究。
【查阅资料】
（1）氯化钙溶液显中性，与氢氧化钠溶液不反应。
（2）两种溶液的取用量不同，滤液中溶质的组成情况可能有：①NaOH；②Na₂CO₃；③NaOH和Ca（OH)₂；④Na₂CO₃和NaHCO₃；⑤Na₂CO₃和NaOH。
【进行实验】

	实验操作	实验现象	实验结论
甲同学	取少量滤液于试管中，滴加足量的稀盐酸	有气泡产生	滤液中的溶质一定含有Na₂CO₃
乙同学	取少量滤液于试管中，向其中通入少量CO₂	产生白色沉淀	则滤液中的溶质是
丙同学	取少量滤液于试管中，塞紧胶塞，并用导管与澄清石灰水连接，加热	澄清石灰水变浑浊	则滤液中的溶质是Na₂CO₃和NaHCO₃

【反思与评价】
（1）根据丙同学的结论，NaHCO₃溶液与澄清石灰水反应的化学方程式是。
（2）甲同学进一步实验，确定了滤液中的溶质是Na₂CO₃和NaOH。其实验方案是。

实验步骤	实验现象	结论及化学方程式
①取少量溶液于试管中，②滴加	产生大量气泡	反应的化学方程式：
③把产生的气体通入澄清的石灰水中．	澄清的石灰水变浑浊	猜想②正确．反应的化学方程式：

物质	NaCl	NaOH	Na₂CO₃	NaHCO₃
溶解度g	36	109	215	9．6