一班的同学在探究金属镁的化学性质时发现，将镁条放到盛有冷水的-优题课

一班的同学在探究金属镁的化学性质时发现，将镁条放到盛有冷水的试管中，没有明显的现象，然后将试管放在酒精灯上加热，发现试管中有气泡产生。

（1）小明认为，据此现象可断定加热时镁能和水反应，小强认为小明的结论不正确，理由是　　。

（2）小明向加热的试管中滴入酚酞溶液，溶液显红色，证明镁在加热时　　（填“能”或“不能”）与水发生反应

（3）小明将加热后的试管放置在空气中一段时间后，同学们发现溶液中的红色消失了。

在确定酚酞溶液没有变质的情况下，请你根据初中所学化学知识，对溶液中红色消失的原因做出合理猜想。

猜想一：　　

猜想二：　　

请设计实验方案，对其中一种猜想进行验证　　。（只需答出实验方案，不需要回答现象和结论）

科目化学题型综合题难度中等

知识点：化学实验方案设计与评价实验探究物质的性质或变化规律

（1）某化学小组的同学对金属元素及金属材料进行系列研究。

①人类文明进步与金属材料的发展关系十分密切。常见的金属材料有铁合金、铜合金、铝合金，这三种合金被广泛应用的年代由远及近的正确排列顺序是下列选项中的　　（填选项序号之一）。

A．	铜合金→铁合金→铝合金
B．	铁合金→铝合金→铜合金
C．	铝合金→铜合金→铁合金

②我国劳动人民很早就掌握了湿法冶金的技术，西汉的《淮南万毕术》、东汉的《神农本草经》都有用单质铁置换出铜盐中铜的记载，试写出用单质铁与 $CuC l_{2}$ 溶液反应进行湿法炼铜的化学方程式：　　。

③黄铜是由铜和锌所组成的合金，其外观与黄金非常相似。将黄铜置于稀盐酸中，能观察到的明显现象是　　（写出一条即可）。

（2）现有 $NaOH$ 和 $N a_{2} C O_{3}$ 的固体混合物10g，将其全部放入一洁净的烧杯中，然后加入足量蒸馏水，搅拌，使固体完全溶解。再向烧杯中逐滴加入溶质质量分数为10%的 $BaC l_{2}$ 溶液，反应过程中产生沉淀的质量与所滴入 $BaC l_{2}$ 溶液的质量关系如图所示。试回答：

①当滴入 $BaC l_{2}$ 溶液150g时（即图中B点），烧杯中溶液里存在的酸根阴离子是　　（填离子符号）。

②当滴入 $BaC l_{2}$ 溶液104g时（即图中A点），恰好完全反应，试通过计算，求10g该固体混合物中 $N a_{2} C O_{3}$ 的质量。（计算结果精确至0.1g）

科学探究是认识和解决化学问题的重要实践活动。

近年来，自热食品种类繁多。只需将撕去塑料膜的发热包放入凉水中，就能享用美食，很受年轻人的追捧。实验小组同学买来一份自热食品进行以下探究。

【资料】Ⅰ.发热包中物质的主要成分是生石灰、碳酸钠、铝粒。

Ⅱ.铝能和 $NaOH$ 溶液反应生成偏铝酸钠（ $NaAl O_{2}$ ）和氢气，偏铝酸钠溶于水。

探究一：发热包的发热原理。

（1）小组同学取出发热包，撕去塑料膜，放入适量凉水中，可观察到的现象是　　，固体迅速膨胀，同时还可观察到发热包内固体变硬结块，其可能的原因是　　（用化学方程式表示）。

（2）在使用发热包过程中，禁止明火的理由是　　。

探究二：反应后混合物中部分成分的探究。

根据以上操作和实验现象回答下列问题。

（3）操作Ⅰ的名称是　　。

（4）根据现象①得出：滤液A中一定不含的物质是　　。根据现象②③分析得出：固体B中一定含有的物质是　　。综合分析得出：现象③中产生的气体，其成分的组成可能为　　。

（5）通过以上探究，同学们进行反思总结，你认为其中正确的是　　。

A．	能与水混合放出热量的物质均可做发热包的发热材料
B．	发热包应密封防潮保存
C．	禁止用湿手接触发热包
D．	使用过程中应保持通风

科学探究离不开实验活动。

（1）仪器a的名称是　　。

（2）实验室用加热高锰酸钾的方法制取氧气，并用于进行铁丝在氧气中燃烧的实验，最好选用的发生装置和收集装置是　　。

（3）向装置A中加入少量氧化铜作催化剂，再向其中加入68g过氧化氢溶液，反应结束后，共产生1.6g氧气，写出该反应的化学方程式　　，所用过氧化氢溶液的溶质质量分数为　　。

（4）实验小组同学用石灰石和6%的稀盐酸制取 $C O_{2}$ 时，发现固体仍有大量剩余，但不再产生气泡，请写出一种可能的原因　　，并设计实验进行验证　　。

（5）以下反应均可生成 $N H_{3}$ （极易溶于水，密度比空气小）：

① $2 N H_{4} Cl + Ca （ OH ）_{2} \begin{matrix} \underline{\underline{\begin{matrix} △ \end{matrix}}} \end{matrix} CaC l_{2} + 2 N H_{3} ↑ + 2 H_{2} O$

② $N H_{4} HC O_{3} \begin{matrix} \underline{\underline{\begin{matrix} △ \end{matrix}}} \end{matrix} N H_{3} ↑ + C O_{2} ↑ + H_{2} O$

③ $CaO + N H_{3} • H_{2} O ═ N H_{3} ↑ + Ca （ OH ）_{2}$

结合以上装置，适合作为实验室制取 $N H_{3}$ 的反应原理有　　（填序号）。

从古至今，铁及其化合物一直被人类广泛应用。

（一）铁及其化合物的应用

（1）明代科学著作《天工开物》中记载：

①“其器冶铁锥，其尖使极刚利”，“铁锥”为开挖盐井的工具。所取盐井水“入于釜中煎炼顷刻结盐”，“金”指生铁制作的铁锅。生铁属于　　材料。上述描述中利用铁的　　（选填序号）。

A．	a.导热性
B．	b.导电性
C．	c.硬度大

②“泥固塞其孔，然后使水转釉”是指高温下将红砖中的转化为而形成青砖。该转化的化学方程式为　　。

（2）铁的化合物在现代更多领域发挥着重要作用。

①碳酸亚铁（）不溶于水，可作补血剂，服用后与胃酸反应生成　　被人体吸收，促进血红蛋白的生成。

②火星探测器发回的信息表明，火星上存在，从而证明火星表面曾经存在过水，其理由为　　。

③活性可除去石油开采过程中的有害气体，并获得，原理如下。

吸收中生成的另一种物质的化学式为　　，再生时发生反应的化学方程式为　　。

（二）的制备

用废铁屑（主要成分为，含少量和）制备主要流程如下。

（1）酸溶时适当提高反应温度和浓度，目的是　　，产生的气体为　　。

（2）还原发生的反应为。

沉淀发生的反应为。

沉淀时反应温度不宜太高，原因是　　。

（3）沉淀时会有部分与反应生成，反应的化学方程式为　　。

（三）的含量测定

已知：及铁的氧化物加热分解的温度如下。

称取含的样品76.6g，进行热分解实验。控制不同的温度对样品加热，测得剩余固体质量随温度的变化如图所示。

（1）样品中的含量为　　%（精确到0.1%）。

（2）当加热到时，M点固体的成分是　　，对应的质量比为　　。

氢是实现碳中和的能源载体。

（1）煤制氢的原理可表示为 $C + H_{2} O \begin{matrix} \underline{\underline{\begin{matrix} 高温、催化剂 \end{matrix}}} \end{matrix} X + H_{2}$ 。

① $X$ 中肯定含有的元素是　　。

②煤制氢的不足是　　（写出一点）。

（2）甲烷制氢包括重整、转化和分离等过程。甲烷制氢过程中产生的 $H_{2}$ 和 $C O_{2}$ 的混合气分离得到 $H_{2}$ 的过程如下：

①海水作为吸收剂时，下列措施有利于海水吸收二氧化碳的是　　（填序号）。

a．升高海水的温度

b．加快混合气的流速

c．增大气体的压强

②利用 $K_{2} C O_{3}$ 溶液吸收 $C O_{2}$ ，将其转化为 $KHC O_{3}$ ， $KHC O_{3}$ 在加热条件下即可分解生成 $C O_{2}$ 。比较 $CaC O_{3}$ 和 $KHC O_{3}$ 分解反应的不同，可推知 $CaC O_{3}$ 的稳定性　　（填“＞”或“＜”） $KHC O_{3}$ 的稳定性。

③使用氢氧化钠溶液吸收二氧化碳并分离出氢气。补充完整氢氧化钠循环使用的方案。

步骤1：将氢气和二氧化碳的混合气通入足量的氢氧化钠溶液中。

步骤2：向步骤1所得的溶液中　　。

步骤3：过滤，得滤渣和氢氧化钠溶液。

（3）某种利用太阳能制氢的过程如图1所示。

①反应I的基本类型为　　。

②写出反应Ⅱ的化学方程式：　　。

（4）我国2030～2050年各种能源使用预期情况如图2所示。

①图2所涉及的能源中，属于不可再生能源的是　　。

②2030～2050年，预期我国能源结构的变化趋势是　　。