初中化学探究题

张老师在课堂上做了这样一个实验：往半瓶矿泉水中加入一片维C泡腾片，立即产生大量气泡，片刻成为一瓶可口的饮料。同学们对此产生了极大的兴趣，在张老师的指导下进行了如下的探究：

【提出问题】该气体的成分是什么？

【查阅资料】维C泡腾片是一种保健药品，其主要成分有维生素C（ $C_6{H}_8{O}_6$）、碳酸氢钠（ $\mathit{NaHC}{O}_3$）和柠檬酸（ $C_6{H}_8{O}_7$），柠檬酸是一种酸。

【提出猜想】甲同学根据质量守恒定律认为该气体可能是 $C{O}_2$、 $\mathit{CO}$、 $H_2$、 $O_2$中的一种或几种，而乙同学还从保健药品安全角度考虑，由于 $\mathit{CO}$、 $H_2$属于易燃易爆气体，且 　 　（填“ $\mathit{CO}$”或“ $H_2$”）有毒，所以不可能含有 $\mathit{CO}$和 $H_2$，认为该气体只可能是 $C{O}_2$、 $O_2$中的一种或两种。

【进行实验】丙同学将产生的气体通入澄清石灰水中，观察到澄清石灰水变浑浊。丁同学用带火星的木条检验该矿泉水瓶内的气体，没有观察到带火星的木条复燃。

【得出结论】根据丙同学和丁同学的实验，张老师组织学生讨论后认为：由丙同学的实验可知，该气体中肯定含有 $C{O}_2$，此过程中反应的化学方程式为 　 　；由于同学的实验不能确定该气体中是否含有 $O_2$，理由是 　 　。根据有关资料和实验证明，该气体中只含 $C{O}_2$。

【拓展延伸】为了测定某维C泡腾片中碳酸氢钠的含量，张老师引导学生设计了如下实验装置（仪器固定装置及止水夹等均已略去）并进行实验。有关实验数据为：维C泡腾片2片（每片维C泡腾片的质量为4.00g），盛有碱石灰（碱石灰是一种干燥剂，可吸收 $C{O}_2$气体和水蒸气）的干燥管a质量增加了0.88g。

（1）碳酸氢钠（ $\mathit{NaHC}{O}_3$）俗称 　 　，可与酸反应产生二氧化碳。 $\mathit{NaHC}{O}_3$与稀盐酸反应的化学方程式为 　 　。

（2）该实验中维C泡腾片反应完毕后通入空气的目的是 　 　；装置中干燥管b的作用是 　 　。

（3）根据实验数据，可计算出该维C泡腾片中碳酸氢钠的含量为 　 　。

（4）如果撤去装置中盛有浓硫酸的洗气瓶，则测定结果 　 　（填“偏高”“偏低”或“无影响”）

如图是两个实验小组分别进行"加热硫酸铜和氢氧化钠溶液反应后生成物"的实验过程示意图：

【甲组】氢氧化钠与硫酸铜反应的化学方程式为 　　，加热后产生黑色的氧化铜．

【乙组】为寻找实验中没有产生氧化铜的原因，他们进行了以下实验探究：

【查阅资料】在酸性条件下，氢氧化钠与硫酸铜在溶液中可发生如下反应：

6NaOH+4CuSO ₄═3Na ₂SO ₄+Cu ₄（OH） ₆SO ₄↓，生成的碱式硫酸铜是不溶于水的蓝白色固体，加热不易发生分解．

【提出猜想】根据资料分析，同学们针对试管中溶液呈酸性的原因作出以下猜想：

猜想Ⅰ：硫酸铜溶液呈酸性；      猜想Ⅱ：生成的硫酸钠使溶液呈酸性．

【实验与结论】

实验①：用pH试纸测定硫酸铜溶液的酸碱度，得出其pH 　　（填"＞"、"＜"或"﹦"），硫酸铜溶液呈酸性，猜想Ⅰ成立．

实验②：向盛有硫酸钠溶液的试管中逐滴加石蕊溶液，观察到溶液显紫色，硫酸钠溶液呈 　　（填"酸"、"中"或"碱"）性，猜想Ⅱ不成立．

【交流和反思】（1）乙组同学认真分析甲组实验后，一致认为不需要通过实验就能判断猜想Ⅱ不成立，理由是 　　；

（2） 在化学反应中， 相同的反应物因质量比不同可能会导致生成物不同， 请另举一列 　　（写出反应物即可）．

要探究碳酸亚铁和氧气充分反应后的固体成分，请你参与华雪同学的探究：

【查阅资料】①碳酸亚铁（FeCO ₃）具有还原性，在空气中灼烧生成的氧化物和CO ₂气体．

②FeO是一种黑色粉末，它不稳定，在空气中加热，就迅速被氧化成四氧化三铁，四氧化三铁能与盐酸反应生成氯化亚铁、氯化铁和水．

③FeCl ₂能使高锰酸钾溶液褪色，而FeCl ₃不能；FeCl ₃溶液中滴加KSCN溶液，溶液变红色，FeCl ₂溶液中滴加KSCN溶液，溶液不出现红色．

【猜想与假设】猜想1：固体成分是氧化铁；

猜想2：固体成分是四氧化三铁；

猜想3： 　　．

【活动与探究】连接仪器、装好药品如图所示（加热和固定装置已省略），打开止水夹K，通入氧气，加热玻璃管X．当Y瓶中产生的沉淀不再增加时，停止加热，继续通入氧气至玻璃管冷却．

取玻璃管里的少量固体于试管中，滴加盐酸，微热，固体完全溶解．将所得溶液分成甲、乙两份进行实验．

实验编号	实验步骤	实验现象
a	向甲溶液中滴加KSCN溶液	溶液变红色
b	向乙溶液中滴加高锰酸钾溶液	高锰酸钾溶液的紫红色不消失

【结论与反思】（1）由上述实验现象可知，FeCO ₃在氧气中高温灼烧得到的固体产物是 　　，因此，猜想 　　（填"1"或"2"或"3"）是正确的．

（2）FeCO ₃在氧气中高温灼烧的化学方程式为 　．

（3）上述实验 　   （填"a"或"b"）是多余的，因为 　　．

【总结与提升】（1）若实验结束时观察到Y瓶中仍然是澄清的，可能的原因是澄清石灰水的量不足，导致生成的碳酸钙转变成了可溶于水的碳酸氢钙．碳酸氢钙的化学式为 　　．

（2）CO ₂使澄清石灰水变浑浊的化学方程式为 　　．

（3）华雪同学经过反思，觉得该实验设计还存在问题，因为如果在实验b中观察到 　　，就不能确定哪个猜想是正确的．所以华雪同学又对该实验进行了定量探究：取11.6g纯净的碳酸亚铁固体，在空气中高温灼烧至恒重，称得固体质量净减3.6g．通过计算即可确定：FeCO ₃和氧气充分反应后的固体成分是 　　．

【问题提出】怎样证明NaOH溶液与稀盐酸能发生化学反应？
【查阅资料】根据化学反应的本质：有新物质生成。可从两个方面设计实验证明：一是设计实验证明反应物的消失；二是设计实验证明有新物质生成。
【实验探究】方案一：①向烧杯中加入10ml氢氧化钠溶液，并滴入几滴酚酞溶液，溶液颜色变为        ；②再用滴管慢慢滴入稀盐酸，并用         不断搅拌，当观察到       时， 即可确定二者发生了化学反应，该反应的化学方程式为          。

方案二：在10ml NaOH溶液滴加盐酸的过程中，用pH试纸不断测量溶液的酸碱度，当pH ＜7即可确定二者发生了化学反应。实验测得其图象如图1。
（1）测定pH的操作方法为         ；
（2） b点表示溶液中的溶质是         ；
（3）强调“pH ＜7时”作为判断发生化学反应的理由是         ；
（4）对上述过程采用微观模型加以认识，如图2：当滴加盐酸过程中，氢氧化钠溶液中减少的离子是    （填离子符号）；
（5）将图2中缺少的粒子补充完整              （填离子符号）。

同学们在学习金属与盐溶液的反应时，老师强调："金属K、Ca、Na必须除外．"化学兴趣小组的同学们对此产生了兴趣，并在老师的指导下，进行如下探究：

【提出问题】将金属钠投入到硫酸铜溶液中，结果会怎样？

【查找资料】（1）少量钠通常保存在煤油中；

（2）钠是银白色的软金属，可用小刀切割，熔点97.81℃，沸点882.9℃，密度为0.97g/cm ³

（3）钠是一种很活泼的金属，遇水发生剧烈反应，生成氢氧化钠和氢气．

【做出猜想】猜想Ⅰ：放出气体，生成蓝色沉淀，能置换出铜；

         猜想Ⅱ：放出气体，生成蓝色沉淀，不能置换出铜．

【实验探究】

实验操作	实验现象
①取10ml一定溶质质量分数的硫酸铜溶液，倒入50ml的烧杯里 ②取一块钠，用滤纸吸干表面煤油，再切取绿豆大小的一块，投入溶液中	钠浮在液面上，熔化成闪亮小球，钠球游动，发出"嘶嘶"的声响，析出蓝色沉淀

【现象分析】（1）钠熔成小球是因为 　　．

（2）钠球游动，发出"嘶嘶"声响说明有气体产生．

（3）析出蓝色沉淀是因为 　　（用化学方程式表示）

【继续探究】有部分同学认为置换出的铜可能被蓝色沉淀掩盖，于是他们进一步探究：

实验操作	实验现象	结论
取烧杯中少许沉淀于试管中，再向其中加入过量的稀硫酸	沉淀全部溶解，溶液变蓝色

【实验结论】在金属活动性顺序里，位于前面的金属（K、Ca、Na必须除外）能把位于后面的金属从它们盐的溶液里置换出来．K、Ca、Na必须除外是因为 　　．

化学药品在实验室中若保存不当，可能会发生变质，某学校化学实验活动小组的同学们为了探究实验室中久置的氢氧化钠固体药品的成分，进行了下列有关实验。

【猜想与假设】

久置的氢氧化钠固体的成分有下面3种可能情况：

猜想一：只有氢氧化钠

猜想二：　 　

猜想三：只有碳酸钠

【实验探究】

实验方案	实验现象	结论
称取 $m$克固体放入试管中，加蒸馏水完全溶解，然后滴加足量的 $\mathit{BaC}{l}_2$溶液		猜想一不成立

为了进一步验证是猜想二还是猜想三成立，活动小组的同学们又提出了一个定量实验方案。

实验如下：将反应后的物质过滤、洗涤、干燥，称得沉淀的质量为 $n$g（忽略操作过程中物质的损失）。若猜想二成立，则 $n$的取值范围是 　 　。

【反思与交流】

氢氧化钠暴露在空气中容易变质，其主要原因是 　 　（用化学方程式表示），因此实验室中氢氧化钠固体必须密封保存。

袋装食品中常用一种“双吸剂”保质，主要成分是铁粉和生石灰，同学们对一久置的双吸剂固体样品很好奇，设计了如下实验进行探究．
【提出问题】久置“双吸剂”的成分是什么？
【做出猜想】久置“双吸剂”中可能有Fe、Fe₂O₃、CaO、Ca(OH)₂和CaCO₃
【实验探究1】
取固体样品研磨，用磁铁吸引，磁铁上沾有黑色粉末，说明“双吸剂”中一定有        。再用磁铁反复吸引后，残留固体用于后续探究活动。
【实验探究2】

实验操作	实验现象	实验结论
取少量实验探究1的残留固 体放入试管中，加入蒸馏水	试管外壁不发烫	固体中一定没有        。

【实验探究3】
【实验结论】
步骤②产生白色沉淀，说明久置的“双吸剂”中含有        ，其反应的化学方程式：               。
步骤③有气泡冒出，溶液变为黄色，写出溶液变为黄色所发生的化学方程式                 ；根据步骤③的现象，说明久置的“双吸剂”中含有                 和                  。
【实验探究4】
联想到生铁是铁和碳的合金，某同学对生铁又进行了如下探究。
（1）为测定某生铁粉末状样品中铁的质量分数，进行如下实验。设计如图所示装置，实验时首先检验该装置是否密封的正确操作是         。（填序号）

A．安装好装置并在量气管内加入水，上下移动水准管，若水准管中液面与量气管液面维持一定的高度差，说明装置密封。
B．安装好装置并在量气管内加入水，上下移动水准管，若水准管中液面与量气管液面始终相平，说明装置密封。
然后将生铁与稀硫酸放入Y型管中，塞紧橡皮塞。要使生铁样品与稀硫酸开始反应的操作方法为        （填字母序号）
A．将Y型管向左倾斜，使稀硫酸缓慢流入生铁样品中。
B．将Y型管向右倾斜，使生铁样品被缓慢倒入稀硫酸中。
实验结束后，根据量气管中的气体体积和密度，计算生铁样品中铁的质量分数，若测定的结果偏低，可能的原因是               （填字母序号）。
A．实验结束读数时未调节量气管和水准管中液面相平，立即读取气体体积
B．稀硫酸过量
C．反应结束未冷却到室温立即读数
（2）若称取11.5克生铁样品，放入装有100.0g稀硫酸的烧杯中恰好完全反应，在化学反应过程中对烧杯（包括溶液和残余固体，烧杯质量为60.0g）进行了四次称量
记录如表。
反应后所得溶液中溶质质量分数为多少？（结果精确到0.1%，写出计算过程，共2分）
计算过程：

反应时间	t0	t1	t2	t3
烧杯和药品的质量/g	171.5	171.3	171.1	171.1

 

某兴趣小组利用“盐酸、硫酸铜、氢氧化钠、碳酸钠、硝酸钾”五种溶液对“复分解反应发生的条件”进行再探究。

【知识回顾】（1）回忆向滴有酚酞试剂的氢氧化钠溶液中滴加稀盐酸的实验。

（2）观察两者反应的微观示意图（图1），该反应过程没有变化的微粒是 　 　，两者反应的微观实质是溶液中的 　 　。

【实质再探】（1）向氢氧化钠溶液中滴加硫酸铜溶液反应的化学方程式是 　 　，图2是二者反应的微观示意图，两者反应的实质是溶液中的 　 　。

（2）向碳酸钠溶液中滴加稀盐酸，产生大量气泡，实质是溶液中 　 　反应生成了水和二氧化碳气体。

【归纳小结】复分解反应发生的微观实质是溶液中的 　 　。

【拓展应用】（1）将碳酸钠溶液和硝酸钾溶液混合没有发生变化，分析两者不发生反应的原因是 　 　。

（2）图3是硫酸氢钠在水中解离的微观示意图，溶液中存在的离子是 ，滴加 　 　（用化学式表示）溶液既能降低该溶液的酸性又能生成沉淀。

某化学兴趣小组的同学在学习九年级《化学》下册中的资料卡片"石笋和钟乳石的形成"时，发现难溶于水的碳酸钙当遇到溶有二氧化碳的水时，会反应生成溶解性较大的碳酸氢钙：CaCO ₃+CO ₂+H ₂O═Ca（HCO ₃） ₂，联想到实验室中澄清石灰水与二氧化碳反应会生成碳酸钙：Ca（OH） ₂+CO ₂═CaCO ₃↓+H ₂O，对长时间向碱溶液中通入CO ₂反应后溶液中的溶质组成产生了浓度的兴趣。

【提出问题】一定量CO ₂与NaOH溶液反应后的溶质组成是什么？

【查阅资料】（1）通入少量CO ₂反应的化学方程式为： 　　。

（2）通入过量CO ₂，反应的化学方程式为：Na ₂CO ₃+CO ₂+H ₂O═2NaHCO ₃。

（3）碳酸氢盐都是可溶于水的。BaCO ₃难溶于水。

（4）碳酸氢钠溶液呈碱性。

【提出猜想】(1）溶质为NaOH和Na ₂CO ₃；（2）溶质为Na ₂CO ₃；

（3）溶质为 　　（填化学式）；（4）溶质为NaHCO ₃。

【设计实验】

实验步骤	实验现象	实验结论
（1）用玻璃棒蘸取反应后溶液，滴在pH试纸上	pH＝9	该溶液显碱性
（2）取反应后溶液少许于试管中，向其中滴加过量的BaCl 2溶液	有 　　生成	猜想（4）不成立
（3）取步骤（2）中的上层清液，滴入稀盐酸	有气泡冒出	猜想（1）和（2）不成立

【得出结论】猜想（3）成立。

【讨论交流】(1）有同学提出，实验步骤（1）是多余的。你认为该实验设计是否需要？ 　　（填"需要"或"不需要"）。

（2）同学们又一次把目光投向了教材，发现遇热或压强变小时：Ca（HCO ₃） ₂＝CaCO ₃↓+CO ₂↑+H ₂O，纷纷提出，干粉灭火器中用NaHCO ₃灭火的反应原理与之相似，试写出NaHCO ₃受热分解的化学方程式： 　 。

【反思应用】（1）同学们回忆起实验室检验二氧化碳的情景，心想：如果向澄清石灰水中不断通入二氧化碳，会看到怎样的现象呢？请你描述一下： 　　。

（2）老师投影图片﹣新化县的梅山龙宫，冷水江市的波月洞，涟源市的藏经阁，双峰县的药王洞…宛如人间仙境的美丽溶洞，竟然是文中两个简单的化学反应创造？!同学们不禁对大自然的鬼斧神工咋不决口，纷纷表示"娄底那么大，我想去看看"。

实验探究物质的组成成分以及含量 ； 碱的化学性质 ； 盐的化学性质 ； 书写化学方程式、文字表达式、电离方程式 ．

某学习小组对粗盐中杂质（难溶性和可溶性）的去除展开相关探究．

（1）粗盐中难溶性杂质去除的实验步骤为①溶解，②过滤，③ 　　（写操作名称），④计算产率．

（2）步骤②中需要用到的玻璃仪器有：玻璃棒、烧杯、 　　（写仪器名称），其中玻璃棒的作用是 　　．

（3）【提出猜想】

    甲同学：该粗盐中含有难溶性杂质外，是否还含有可溶性杂质？

（4）【查阅资料】]

①粗盐中可能含有镁盐（Mg ²⁺）和硫酸盐（SO ₄ ^{2 ﹣}）等可溶性杂质．

②一些物质的溶解性表

阳离子 阴离子	OH ^﹣	CL ^﹣	SO	CO
Na ^+	溶	溶	溶	溶
Ba ^2+	溶	溶	不	不
Mg ^2+	不	溶	溶	不

说明："溶"表示该物质可溶于水，"不"表示该物质不溶于水．

③Mg（OH） ₂为白色物质，不溶于氢氧化钠溶液；BaSO ₄为白色物质，不溶于盐酸；

MgCO ₃，BaCO ₃为白色物质都能溶于盐酸．

（5）【实验设计】

①取少量除去难溶性杂质后的盐，溶于水配成溶液．

②取少量所配溶液于试管中，滴加氢氧化钠溶液，产生白色沉淀，继续滴加氢氧化钠溶液，沉淀不溶，说明该盐含有可溶性的 　　盐．

③另取少量所配溶液于试管中，滴加氯化钡溶液，产生白色沉淀，再加稀盐酸，沉淀不溶，说明该盐含有可溶性的 　　盐．

（6）【实验结论】该盐含有可溶性杂质 　　．

（7）【实验拓展】以下为乙同学设计的去除食盐中可溶性杂质的试验流程：

①该实验过程中，除杂试剂都要过量，原因是 　　．

②过量Na ₂CO ₃溶液用来除 　　离子（填离子序号）．

实验探究是科学探究的重要形式，请参与以下探究活动并回答问题：

（一）测定空气里氧气的含量

（1）A装置是人教版教材设计的"测量空气里氧气的含量"的实验装置，教材实验所需试剂是水和 　　（填物质名称），实验前向集气瓶内加入少量水后将水面上方空间准确分为五等分，该操作中一定要使用的仪器是 　　；

（2）小华用A装置测定的氧气含量偏低，可能的原因是 　　（任答一点）

（3）B装置也可用于测量空气中氧气的含量，其实验原理用化学方程式可表示为 　　；

（4）使用B装置进行实验时需交替缓慢推动两个注射器活塞的原因是 　　，实验结束后移开酒精灯，恢复到室温后读数即可计算出氧气含量，B装置的优点是 　　（任写一点）

（二）实验异常现象探究

在学校实验室开放日，小明用氯化钙、碳酸钠、碳酸氢钠的饱和溶液与稀盐酸等药品设计了复分解反应发生条件的验证实验，请参与他的实验过程。

【查阅资料】20℃时部分物质的溶解度：NaHCO ₃9.6g；Ca（HCO ₃） ₂16.6g

【实验设计】小明用稀盐酸和上述三种饱和溶液设计出如图所示的四个验证实验

【实验预测】小明依据所学的"复分解反应发生条件"的规律预测，在Ⅰ～Ⅳ四个实验操作中能发生复分解反应的共有 　　（填数字）个。

【发现问题】小明在实验Ⅱ中的操作中发现产生了白色沉淀X？

【提出假设】小明认为X可能是Ca（HCO ₃） ₂、 　　、 　　（填化学式）中的一种或几种；

【理论计算】小明依据化学反应方程式经理论计算发现，X不可能是Ca（HCO ₃） ₂；

【实验探究】将实验Ⅱ中的白色沉淀X过滤后，取少量X固体于试管中并加适量水振荡，再滴入几滴酚酞试液，观察到溶液颜色无变化，说明X一定不是 　　（填化学式）；另取少量X固体滴加稀盐酸产生的无色气体能使澄清石灰水变浑浊，则X一定是 　　（填化学式）

【拓展延伸】小明查询得知：高浓度的碳酸氢钠溶液可与氯化钙溶液反应生成白色沉淀，许多化学反应事实也证实；在不同条件下（如浓度、温度、颗粒物大小等），物质可能体现出不同的化学性质，请举例说明 　　。

小明同学在学习酸的性质时，他用大小、外形均相同的铝片分别和H⁺浓度相同的稀盐酸、稀硫酸反应。他意外地发现：铝片与稀盐酸反应放出气泡的速度明显快于与稀硫酸反应放出气泡的速度。是什么原因导致了反应现象的差异呢？小明从微观角度分析得出，H⁺浓度相同的盐酸、硫酸中，只是所含    不同。
小明提出了如下猜想：
①Cl^—能促进铝和酸的反应，SO₄^2—对反应无影响；
②Cl^—对反应无影响，SO₄^2—能抑制铝和酸的反应；
③Cl^—能促进铝和酸的反应，SO₄^2—能抑制铝和酸的反应；
他进行了如下实验探究：

组别	相同的铝片	H^+浓度相同的酸	反应片刻后添加某种试剂（少量）	添加试剂后的反应现象	结论
1	1g铝片	5mL盐酸	Na2SO4	无明显变化	（填离子符号，下同） Na^+和对反应无影响
2	1g铝片	5mL硫酸	NaCl	明显加快	对反应有促进作用

针对上述探究过程回答下列问题：
（1）请你将表格中的空格补充完整；
（2）上述猜想             是成立的；
（3）若将第2组实验中添加的试剂NaCl改为HCl气体，              （“能”填“不能”）完成探究任务。

节日晚会上，小英同学表演魔术“滴水生火”，向包裹着过氧化钠（ $N{a}_2{O}_2$）的脱脂棉上滴几滴水，脱脂棉着火燃烧，魔术表演成功。同学们很感兴趣，对此进行了探究，请你协助完成以下问题。

[查阅资料]

Ⅰ. $2N{a}_2{O}_2+2H_{2}O═4\mathit{NaOH}+O_2\uparrow$，反应放出热量

Ⅱ. $\mathit{BaC}{l}_2$、 $\mathit{CaC}{l}_2$溶液显中性， $N{a}_{2}C{O}_3$溶液显碱性

（1）同学们通过认真分析，从燃烧条件的角度得出了脱脂棉能燃烧的原因 　 　。

（2）将燃烧后的残留固体在烧杯中敞口放置一段时间后，加足量水溶解，无气泡产生，同学们得出结论，残留固体中不含 　 　；同时有同学认为残留固体中可能含有 $N{a}_{2}C{O}_3$，请用化学方程式说明理由 　 　。

（3）同学们将（2）所得混合液过滤，并设计实验对滤液的溶质成分进行了探究。

序号	实验操作	实验现象	实验结论
i	取少量滤液于试管中，滴加过量 　 　溶液	有白色沉淀产生	滤液中溶质为 $N{a}_{2}C{O}_3$
ii	将i所得混合液，静置，往上层清液中滴加2～3滴酚酞溶液

（4）部分同学认为往滤液中滴加足量稀盐酸，若产生气泡，也能得出同样的结论。你认为是否正确并说明理由 　 　。

蔗糖是生活中常见的一种物质，某兴趣小组对"蔗糖的组成"进行了探究。

【作出猜想】小组同学认为绿色植物通过光合作用将二氧化碳和水转化成葡萄糖和氧气，葡萄糖进一步转化为蔗糖，故蔗糖中一定含有碳、氢元素，可能含有氧元素。

【实验验证】

方案一：小明将蔗糖在氧气中燃烧，检验生成物中有水和二氧化碳，得出结论"蔗糖是由碳、氢、氧三种元素组成的"。

小刚认为该方案不合理，只能说明蔗糖中一定含有碳、氢元素，不能确定是否含有氧元素，理由是 　             　。

方案二：小刚用如图所示装置进行实验，实验开始先通入一会儿氮气，然后关闭弹簧夹，点燃酒精灯给蔗糖加强热。

（1）观察到 　　出现，说明蔗糖中含有氢元素和氧元素。

（2）观察到硬质玻璃管中残留有黑色固体，他猜测该黑色固体是单质碳，并继续利用如图所示装置，另选试剂进行了验证单质碳的实验。实验过程和现象如表：

实验过程	实验现象
，点燃酒精	①硬纸玻璃管中的黑色固体剧烈燃烧，发出白光； ②

写出上述实验过程中一个反应的化学方程式： 　         　。

【实验结论】蔗糖是由碳、氢、氧三种元素组成的。

【拓展交流】

（1）方案二中，先通入一会儿氮气的原因是 　　。

（2）查阅资料得知蔗糖的化学式为C ₁₂H ₂₂O ₁₁，小红发现：蔗糖分子中氢原子数目是氧原子数目的倍，但是，蔗糖中氧元素质量却是氢元素质量的8倍。导致出现这种情况的原因是 　　。

在高温下，铁与水蒸气能发生反应生成一种常见的铁的氧化物和一种气体．某兴趣小组请你参与研究：铁与水蒸气反应一段时间后剩余固体物质的成分、性质及再利用．

（1）【推断】观察到D中黑色固体变红，则B中生成的气体是 　　．

（2）探究B装置中剩余固体成分是什么？

【查阅资料】

1．碎瓦片能防爆沸，碱石灰是氧化钙和氢氧化钠的混合物

2．铁的氧化物中，只有Fe ₂O ₃是红棕色，其余均为黑色，只有Fe ₃O ₄能被磁铁吸引．

【初步探究】B装置中剩余固体为黑色，能全部被磁铁吸引

【猜想与假设】

猜想一：剩余固体是Fe ₃O ₄

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】铁与水蒸气反应的化学方程式为 　　

（3）【成分再利用】若将B装置中剩余的黑色固体ag，经过一系列转化，全部变为红棕色固体Fe ₂O ₃（假设转化过程中铁元素无损耗），增加的质量为x，则x的取值范围为 　　．