铁和四氧化三铁及其他含铁物质的性质、转换、用途是初中化学常见的知识内容。某兴趣小组同学在《培养中学生基本科学素养的化学实验教学研究》课题组老师的带领下开展了系列研究。
I：铁和四氧化三铁的转换：
i．铁在氧气里燃烧
【探究一】探究铁丝燃烧是否需要纯氧
【实验内容】取0.33mm的铁丝，分别在体积分数为90%、70%、65%、60%、55%的氧气中进行实验，实验现象：
| O2% |
90% |
70% |
65% |
60% |
55% |
| 实验现象 |
燃烧剧烈，燃烧时间长，效果好 |
燃烧比90%弱，燃烧时间短，实验成功 |
燃烧比70%弱，燃烧时间比70%短，实验成功 |
燃烧比65%弱，燃烧时间更短，实验成功 |
难以燃烧，只是发红 |
【结论】就0.33mm铁丝而言，依据上表燃烧所需氧气的最低体积分数为 ，且氧气浓度越大，燃烧越剧烈。
【反思】所有铁丝的燃烧所需氧气最低浓度为上述结论 （填“是”或“不”）合理，理由是 。
ii：铁和四氧化三铁在转换时的应用：
在焊接两根铁轨时，为确保施工质量，工程技术人员常用到一种叫做“引火铁”的反应活性材料，“引火铁”（极细的铁粉）是一种准纳米材料，它在空气中可以自燃。某化学兴趣小组根据上述原理设计在实验室制备其过程如下：
（1）在高温条件下用普通铁粉和水蒸气反应，得到粉末状的四氧化三铁和氢气。
（2）将四氧化三铁粉末再在高温条件下经过与上述过程相反的反应生成“引火铁”粉末。请分别用以下两套装置，制取四氧化三铁和“引火铁”。
（注：装置中必要的铁架台、铁夹、铁圈、石棉网、加热设备等在图中均已略去）
填写下列空白：
（1）写出实验过程中第（1）、（2）两个步骤中的任一反应方程式： ；
（2）在实验装置中，烧瓶B的作用是 ；
（3）实验时试管A中加入的固体是 ；
（4）在试管H中反应进行H2还原Fe3O4前，在I出口处必须先 。
II：在实验室中模拟炼铁化学原理的实验，对固体产物成分等进行探究
【设计实验】用一氧化碳还原纯净的氧化铁粉末，实验装置如图。
【进行实验】该小组按上述实验设计，在一定温度下进行了实验，测得下列数据：
①反应前玻璃管和内盛氧化铁粉末的总质量66g(玻璃管的质量为60g)
②反应后玻璃管和内盛黑色固体的总质量65.8g(冷却到室温称量)
【得出结论】通过实验中获得的数据进行计算，得出黑色固体粉末为 。
【反思与评价】一氧化碳还原氧化铁的实验中，可能会生成四氧化三铁、氧化亚铁等，那么要提高含铁量可采用的方法是 。
如图为“хх”钙片商品标签图，请根据标签的有关信息完成下列各题．
该钙片主要成分碳酸钙，碳酸钙的相对分子质量为 ①．
某校化学兴趣小组为了确认标签中碳酸钙的含量是否真实，决定通过实验进行探究．
实验目标：测定该钙片主要成分碳酸钙的含量．
实验原理：取一定质量的钙片与足量的稀盐酸反应，测量生成的CO2的质量（已知该状态下CO2的密度），然后计算其中碳元素的质量，利用反应前后碳元素的质量不变，再计算出碳酸钙的质量．
实验方案：兴趣小组的同学们经过思考提出了以下几种实验方案，请你参与他们对实验方案的讨论、取舍．
方案一：甲同学设计了如图所示的装置，通过反应后右侧注射器（注射器最大量程为20mL）内收集到气体的量来进行计算．
（1）同学们观看了他的设计后，都认为该方案中样品的取用的量需要一定的控制，这是因为．
（2）同学们讨论后，一致认为注射器的摩擦会影响生成的CO2的完全收集．
方案二：乙同学设计了如图所示的装置，与甲同学的相比，仅仅在收集方法上不同．
（1）同学们观看了他的设计后，都认为所测得CO2气体的体积将会 ①（填偏大或偏小），你认为他们的理由是 ②，你的改进方案是 ③；广口瓶内原有的空气对实验结果 ④（填“有”或“没有”）影响．
（2）同学们讨论后，一致认为把装置改进后测得生成的CO2气体体积会偏大，你认为他们的最主要理由是．
方案三：丙同学设计了如图所示的装置．同学们观看后一致认可他的设计，并按照他的思路设计了以下实验步骤．
实验步骤：
①连接装置并检查装置气密性；
②加入10片钙片和水；
③记录C中液面刻度（C为带有刻度的玻璃管）；
④由A向B中滴加稀盐酸至过量；
⑤待B中不再有气体产生并恢复至室温后，记录C中液面刻度，计算得到气体的体积为V mL（经查，该气体密度为ρg/L）；
⑥计算气体的质量．
实验反思：
（1）丙同学在实验前将钙片全磨成粉末状，你认为他的目的是：；
（2）检查该装置的气密性时，如图准备好装置，在C、D两管中装好水且液面相平，提高D管，，则气密性良好；
（3）实验结论：经多次实验（钙片都是10片），所得CO2气体的平均质量是6.82g，请你最后计算确认标签中碳酸钙的含量是（填“真实”或“不真实”）的．（最后一空不需要写计算过程）
某校兴趣小组同学准备进行常见酸、碱、盐的性质实验时，发现实验台上摆放的药品中（如下图），有一装溶液的试剂瓶未盖瓶盖且标签破损，于是决定对这瓶溶液进行实验探究：
【提出问题】这瓶溶液是什么溶液？
【获得信息】实验中用到含有钠元素的物质是氯化钠、氢氧化钠、碳酸钠
【提出猜想】这瓶溶液是：
猜想一：氯化钠溶液；
猜想二：氢氧化钠溶液；
猜想三：碳酸钠溶液。
【实验推断】
（1）小丽取样滴加无酚酞试液，溶液呈红色，得出结论：该溶液不可能是溶液，理由是；
（2）小刚另取样滴加稀盐酸有产生，反应的化学方程式为，小刚得出结论：该溶液是碳酸钠溶液。
（3）小青认为小刚的结论不完全正确，理由是。小组同学讨论后一致认为还需要进行如下实验：
【继续探究】另取样加入过量的CaCl2溶液，观察到有产生，设计这一步骤的目的是；静置后，取上层清液，滴入酚酞试液，溶液呈红色。
【实验结论】这瓶溶液是。
【探究启示】实验取完药品后应。
【拓展迁移】若氢氧化钠溶液与盐酸发生中和反应，恰好完全反应的微观过程如图所示，反应的实质表达式为：H+ + OH- = H2O，则反应后溶液中存在的阴、阳离子是、（填离子符号）；请写出【继续探究】实验中加CaCl2溶液反应的实质表达式：（仿照上例，用离子符号表示。）
某课外活动小组的同学查阅资料得知，传统腌制松花蛋的主要配料是氧化钙、纯碱和食盐。该小组的同学将这三种物质混合后加入适量的水搅拌、过滤得滤渣和滤液，并对料浆澄清液（“滤液”）的主要成分进行探究。
【提出问题】
料液的主要成分（H2O除外）是什么？
【关于料液的猜想】
小东认为：滤液中含有NaCl、Na2CO3、Ca(OH）2
小西认为：滤液中含有NaCl、NaOH、Na2CO3
小南认为：滤液中含有NaCl、NaOH、Ca(OH）2
小北认为：滤液中含有NaCl、NaOH
（1）大家讨论后一致认为的猜想一定不成立，理由是（用化学方程式表示）。
【设计实验探究】
（2）根据实验①可知的猜想不成立，根据实验③可知的猜想成立，通过实验②无法判断小西的猜想能否成立，理由是。
【应用拓展】
（3）松花蛋味道鲜美，但直接食用会稍有涩味。如果将松花皮蛋蘸上食醋食用，则轻微涩味会被去除，味道变得更为鲜美可口。请你说明食醋可以去除松花皮蛋涩味的原因__________。
（4）现在有的皮蛋厂直接用烧碱（NaOH）代替生石灰和纯碱，但制得的皮蛋口感却不鲜美。烧碱一定要密封保存，其理由是____________（选序号填空）。
| A．烧碱易吸水潮解 | B．烧碱易吸收空气中的CO2而变质 |
| C．烧碱具有强腐蚀性 | D．烧碱溶于水时放出热量 |
（5）假设小西的猜想是合理的，只用稀盐酸对废水进行处理，回收氯化钠溶液。操作及判断反应完全的方法为。
氢化钙固体是登山运动员常用的能源提供剂．某探究小组的同学通过查阅资料得知，氢化钙（CaH2）遇水反应生成氢氧化钙和氢气．探究小组的同学把一定量的CaH2加入Na2CO3溶液中，充分反应后过滤，得到滤渣和滤液．经检验滤渣的成分是碳酸钙．
【提出问题】滤液中溶质的成分是什么？
（1）【猜想与假设】
猜想一：NaOH
猜想二：
猜想三：NaOH、Na2CO3
猜想四：NaOH、Na2CO3、Ca（OH）2
经过讨论，大家一致认为猜想四不合理，请用化学方程式说明原因。
（2）【实验验证】
| 实验 |
现象 |
结论 |
| 实验一：取滤液，向其中滴入少量碳酸钠溶液 |
无明显现象 |
猜想①不成立 |
| 实验二：另取滤液，向其中加入② |
先无变化后产生气泡 |
猜想三成立 |
（3）【反思与拓展】①若向NH4Cl的溶液中加一定量CaH2，充分反应，产生的气体是氢气和 ．②登山运动员常用CaH2作为能源提供剂，与氢气相比，其优点是．
实验室中的试剂一般要密封保存，否则可能会与空气接触而变质。某研究性学习小组发现一瓶未密闭的KOH固体，对其成分提出以下假设，并完成了实验探究。
假设1：只含KOH； 假设2：含KOH和K2CO3； 假设3：只含K2CO3
（1）成分中可能含有K2CO3的原因是（用化学方程式回答）
（2）取少量样品于试管中，加入足量稀盐酸，观察到，说明假设2或假设3成立。
（3）进一步探究的过程如下：
①“操作1”的名称是。
②“固体A”的化学式是。
③加入足量CaCl2溶液的作用是。
（4）从（3）进一步探究的过程可推断假设成立。