暖宝宝是常见的局部取暖贴剂，使用后的固体中含、铁粉、碳粉和蛭石。为探究其中各组分的性质和含量，化学项目小组进行如下实验。（已知：蛭石呈黄褐色，不溶于水，不参加反应；）

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1. 暖宝宝是常见的局部取暖贴剂，使用后的固体中含 $\text{[math]}$ 、铁粉、碳粉和蛭石。为探究其中各组分的性质和含量，化学项目小组进行如下实验。（已知：蛭石呈黄褐色，不溶于水，不参加反应； $\text{[math]}$ ）

(1) 取出使用后暖宝宝中的固体，观察到部分呈黑色。呈黑色的物质是。

(2) 称取 $\text{[math]}$ 样品，加入足量水，充分搅拌，过滤得到 $\text{[math]}$ 滤渣甲。向滤渣甲中加入过量的硝酸铜溶液，充分反应后过滤，得到 $\text{[math]}$ 滤渣乙。铁与硝酸铜反应的化学方程式为。

(3) 向滤渣乙中加入稀硫酸至过量，充分反应后过滤，得到滤液和 $\text{[math]}$ 滤渣丙，滤渣丙中有紫红色固体。所得滤液中的阳离子是（填离子符号）。

(4) 将滤渣丙放入硬质玻璃管中，用如图所示装置继续实验（装置中试剂均足量）。

加热硬质玻璃管中的固体至恒重，其质量为 $\text{[math]}$ 。装置D的质量增加 $\text{[math]}$ 。

①滤渣丙中铜的质量为（结果精确到 $\text{[math]}$ ）。

②若所测样品中 $\text{[math]}$ 的质量分数偏大，可能的原因是（填标号）。

a．没有连接装置E b．点燃酒精灯前未先通入一段时间氧气

c．硬质玻璃管中产生的气体未被完全吸收 d．实验结束硬质玻璃管中仍有紫红色固体残留

【考点】

金属的化学性质; 含杂质物质的化学反应的有关计算; 酸的化学性质; 化学方程式的书写与配平;

【答案】

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实验探究题困难

1. 兴趣小组的同学进行了如下两个实验探究：

(1) 甲小组的同学探究金属与酸的反应。

如图1所示，先向烧瓶内注入 20mL 稀盐酸，分别将大小形状相同的镁、铝、锌、铁、铜金属条，投入烧瓶中，迅速塞紧带有传感器的橡皮塞，得到如图 2 所示的气压随时间变化的曲线。回答下列问题：

①曲线 a、c 对应的金属分别是和。

②曲线 c 在 18s 左右达到最高点后又下降的原因是。

③曲线 e 在 0﹣100s 压强几乎无变化，但一段时间后其压强变化明显大于曲线 d，请写出150s 时曲线 e 对应溶液中的溶质为。

④曲线 d 比较适合实验室制取氢气的原因是。

⑤想加快 b、c、d、e 和酸的反应速率还可以采用的具体措施是。

(2) 铜锌合金(又称：假黄金)外视和黄金相似，常被不法商贩以假乱真。(标准状况下，氢气密度ρ≈0.09g/L)为定量分析黄金面具中金属锌的质量分数，乙同学设计了如下实验：

①写出反应的方程式。

实验步骤如下

Ⅰ．按如图所示组装实验装置，并检查装置气密性

Ⅱ．向锥形瓶中加入 5.0g 黄金面具样品，注射器中吸入 25mL 稀硫酸。

Ⅲ．将注射器中的稀硫酸平均分 5 次推入锥形瓶中：每次推入稀硫酸，待不再产生气泡后，记录收集气体的总体积(忽略其他因素对测量结果造成的影响)，如表。

次数	第1次	第2次	第3次	第4次	第5次
收集气体的总体积/mL	200	400	515	X	525

②上表中的数据 x= 。

③分析数据、完全反应后生成氢气的体积 V=mL。此黄金面具中锌的质量分数ω₁= 。

④小红对乙的方案和数据处理提出了质疑，请说出小红质疑的理由。

实验探究题困难

2. 为测定 $\text{[math]}$ 溶液的溶质质量分数，某同学设计了如下实验方案。回答下列问题：

实验步骤：

①按如图安装装置（夹持仪器略去）

②……

③在仪器A、B、C、D、E中加入图示的试剂

④调整D、E中两液面相平，使D中液面保持在0刻度位置

⑤将 $\text{[math]}$ 溶液滴入A中搅拌，反应完成后，再滴加稀硫酸至体系不再有气体产生

⑥待体系恢复到室温，移动E管，保持D、E中两液面相平，读数并记录

⑦处理数据

(1) 步骤②为。

(2) 仪器A中发生反应的化学方程式为（写一个即可）。

(3) 仪器B、仪器C的支管在实验中所起到的作用是（填标号）。

a．使仪器A、B、C内的气压保持一致，便于滴加液体

b．实验中测定的气体体积更准确

c．生成的气体通过仪器C的支管进入导管

(4) 若 $\text{[math]}$ 溶液的质量为m g，Zn粉的质量为 $\text{[math]}$ ，测定 $\text{[math]}$ 的体积换算为质量 $\text{[math]}$ ，则 $\text{[math]}$ 溶液的溶质质量分数为（用代数式表示）。

(5) 下列因素会导致所测定 $\text{[math]}$ 溶液的溶质质量分数偏大的是_________（填标号）。 A. 步骤⑤加入的稀硫酸量不足 B. 测定气体体积读数时未恢复到室温 C. 测定气体体积读数时，E中液面高于D中液面 D. 测定气体体积读数时气体在仪器A中仍有滞留

实验探究题困难

食品脱氧剂能通过化学反应除去密闭包装袋中的氧气，其主要成分有铁粉、活性炭、氯化钠等。脱氧剂中通常会加入一定量的硅藻土，主要作用是吸附水，同时疏松配料，使铁粉更易与氧气接触。兴趣小组对某品牌的脱氧剂展开如下探究。

任务一：验证“食品脱氧剂”中含有铁粉、活性炭

【进行实验】

（1）请完善下面表格。

步骤	现象	结论
步骤1；用剪刀剪开脱氧剂，倒在白纸上，观察颜色，用磁铁去充分吸引		脱氧剂中含有铁粉
步骤2：取步骤1中剩下的黑色固体少许，放在坩埚中，坩埚上面盖一片内壁沾有石灰水的玻璃片，用电炉灼烧	黑色粉末燃烧，石灰水变浑浊	脱氧剂中含有活性炭粉

【交流反思】

（2）步骤2中用电炉灼烧而不用酒精灯灼烧的原因是。

任务二：活性炭和氯化钠的用量对脱氧效果的影响

【进行实验】室温下，利用5g铁粉和10滴水，改变活性炭和氯化钠的用量（见右表），用氧气传感器测定密闭容器中氧气含量变化，实验结果如图1、图2所示。

编号	铁粉/g	活性炭/g	氯化钠/g
1	5	0	1
2	5	0.75	0
3	5	0.75	1
4	5	1.5	1
5	5	a	2

（3）以实验3作为对照标准，则a=。

（4）结合图2，可以得到的结论是。

通过此次项目式学习，同学们认识到，学好化学知识，用好化学知识，能真正认识世界。

实验探究题普通