已知空气的主要成分是氮气和氧气。某课外活动小组设计了测定空气-优题课

某研究小组欲检验草酸晶体样品分解产物，并测定样品中草酸晶体的质量分数（假设杂质不参与反应）。已知：浓硫酸可作为干燥剂；草酸晶体（H₂C₂O₄·2H₂O ）的性质见下表：

熔点	沸点	热稳定性	其他
101℃～102℃	150℃～160℃升华	100.1℃分解出水，175℃分解成CO₂、CO、H₂O	与 Ca(OH)₂反应产生白色沉淀(CaC₂O₄)

（1）图 1 是加热装置。最适宜的加热分解草酸晶体装置是C。若选装置 a 可能会造成的后果是_____________________；若选装置B可能会造成的后果是_________________。

（2）图 2 是验证热分解产物中含 CO 、 CO₂的装置。

① 装置 A 的作用是_____________________，气囊的作用是_____________________。
② 证明存在 CO₂的现象是______________，证明存在 CO 的现象是______________。
（3）为测定样品中草酸晶体的质量分数，设计如下方案：称取一定量样品，用上述装置进行实验，称量装置D反应前后的质量差。由此计算出的实验结果比实际值偏低，排除仪器和操作因素，其可能原因：_________________________________________________。

同学们为了研究氧化铁能否在氯酸钾制取氧气的实验中起催化作用，进行了以下实验：
【资料】①氯酸钾分解反应的化学方程式为 2KClO₃2KCl+3O₂↑。
②氯酸钾和氯化钾均能溶于水。
【实验一】氧化铁能否在氯酸钾制取氧气实验中加快反应速率。

实验编号	KClO₃／g	氧化物	产生气体的体积（mL）	耗时（s）
1	0.6		67	1800
2	0.6	0.2g二氧化锰	67	36.5
3	0.6	g 氧化铁	67	89.5

（1）实验3中氧化铁的质量为。
（2）以上实验采用了的实验方法。
（3）实验一得到的结论是。
【实验二】为证明氧化铁是该反应的催化剂，同学们又完成了以下的实验：
Ⅰ.在实验3反应后的混合物中加足量的水溶解，过滤得到红色固体，洗涤干燥并用电子天平称量，质量为0.2g。
Ⅱ.将一定量的CO通入滤出的固体，按下图进行实验：

甲同学的实验报告如下：

装置	实验现象	实验分析
A	红色固体全部变黑	生成了铁
B	石灰水变浑浊	产生二氧化碳

（4）写出A中玻璃管内发生反应的化学方程式。
【实验结论】氧化铁能在氯酸钾制取氧气反应中起催化剂。
【实验反思】乙同学查阅资料发现一氧化碳还原氧化铁后剩余固体可能由氧化亚铁、四氧化三铁、铁粉和未反应的氧化铁中的一种或几种组成。
为了研究剩余固体的成分，丙同学查阅了以下资料：

	铁粉	氧化亚铁	氧化铁	四氧化三铁
颜色	黑色	黑色	红色	黑色
磁性	有	无	无	有
与CO反应	不反应	反应	反应	反应
与稀盐酸反应	反应	生成氯化亚铁和水	生成氯化铁和水	生成氯化亚铁、氯化铁和水
与硫酸铜溶液反应	反应	不反应	不反应	不反应

（5）丙同学认为剩余固体中一定没有氧化铁，原因是____________。
（6）测定剩余固体的组成。

步骤	实验操作	实验现象	结论和解释
1	用磁铁吸引剩余固体	_____________	剩余固体中没有氧化亚铁。
2	__________________	______________	剩余固体中只有铁粉。

酸、碱、盐是几类有广泛用途的重要化合物．
（1）酸和碱在组成和性质方面有很多共同的特点，请任写出其中的一条．
（2）氢氧化钙是一种常见的碱，列举其在生产、生活中的一种用途．
（3）某化学兴趣小组在实验室发现了一瓶标签受到腐蚀（如右图）的溶液，他们对此产生了兴趣．
提出问题：这瓶溶液究竟是什么？
经过询问实验老师平时的药品保管得知，这瓶无色溶液应该是碳酸钠、碳酸氢钠、氯化钠、硫酸钠、硝酸钠中的某一种．为了确定该药品，他们首先进行了理论分析：
①小明根据标签上的组成元素认为一定不可能是　　（提示：只有其中一种）．
②小英提出，碳酸氢钠、硝酸钠也不可能，你认为她的依据是：
设计实验：为了确定该溶液究竟是剩余两种盐的哪一种，他们设计了如下实验．

实验操作	实验现象
取少量样品于试管中，慢慢滴加BaCl₂溶液	出现白色沉淀
静置一段时间后，倾去上层清液，向沉淀中滴加稀盐酸	白色沉淀全部溶解，并产生大量气泡

实验结论：③该瓶无色溶液是　　．出现白色沉淀过程的化学方程式是：　　．
实验反思：④小强认为上述设计实验还可简化，也能达到目的．小强的实验操作是：
（4）若73 g质量分数为20%的盐酸与127g氢氧化钠溶液恰好完全中和，试计算反应后所得溶液中溶质的质量分数．

一氧化碳还原氧化铁的装置如图（B中盛有澄清的石灰水），回答问题．

（1）写出A中发生反应的化学方程式．　
（2）C装置的作用是　　
（3）为探究锌、铁、铜的活动性顺序，某同学设计了一组实验：
①锌片浸入稀硫酸中
②铜片浸入稀硫酸中
③锌片浸入硫酸亚铁溶液
请补充一个实验来证明三种金属活动性顺序（写出实验步骤、现象）．
结论：锌、铁、铜的活泼性顺序为Zn＞Fe＞Cu．

酸、碱、盐和氧化物的知识是初中化学重要的基础知识，以下是同学们对相关知识进行探究的过程．
（1）酸和碱的组成中都含有氢元素，如图是氢在元素周期表中的一些信息，下列对图中信息的理解或应用错误的是　　．
①A表示氢原子核中含有一个质子②B是元素的符号③C是元素的名称④D是原子的质量
（2）盐酸，硫酸和其他的酸都有相似的化学性质，如：它们都能使酸碱指示剂变色，它们都　　；浓硫酸有　　，故可做干燥剂，但是浓硫酸不能干燥氨气，因为氨气能与硫酸反应，生成硫酸铵．该反应的化学方程式为　　
（3）氢氧化钠、氯化钙、硫酸铜等物质的水溶液能导电，但是它们的固体缺不能导电，这是为什么？
（4）水垢主要是由氢氧化镁和碳酸钙组成的混合物，同学们分别用稀盐酸和稀硫酸来除去水垢，发现用稀盐酸很快就能将水垢除去，但是用稀硫酸除水垢时，反应会逐渐停止．你认为稀硫酸不能将水垢完全除尽的原因是　　
（5）为了测定水垢中的碳酸钙的含量，同学们称取10.0g水垢放入烧杯中，分4次将稀盐酸向烧杯中加入，测得数据如下表：

	未加稀盐酸时	第一次加入10.0g稀盐酸	第二次加入10.0g稀盐酸	第三次加入10.0g稀盐酸	第四次加入10.0g稀盐酸
烧杯中物质总质量	10.0g	18.9g	27.8g	36.7g	46.7g

请计算：①反应生成二氧化碳的质量；②水垢中含有碳酸钙的质量分数．