饱和碳酸氢钠的作用
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广西专用2014届高考化学一轮复习：第二章 第2讲 碳酸钠与碳酸氢钠、碱金属（含解析）.doc 21页
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广西专用2014届高考化学一轮复习：第二章 第2讲 碳酸钠与碳酸氢钠、碱金属（含解析）.doc
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第2讲　碳酸钠与碳酸氢钠、碱金属
[考纲要求]　1.了解Na2CO3和NaHCO3的性质。2.能正确鉴别Na2CO3和NaHCO3，并能用实验的方法实现它们之间的相互转化。3.从原子的核外电子排布，理解ⅠA族元素(单质、化合物)的相似性和递变性。4.了解碱金属的主要物理性质和化学性质及其应用。5.了解碱金属及其化合物的典型计算。6.记住Na、K等重要金属元素的焰色反应。
考点一　碳酸钠和碳酸氢钠的性质比较
名称 碳酸钠(Na2CO3) 碳酸氢钠(NaHCO3)
俗名 纯碱或苏打 小苏打
物理性质 色态 白色晶体 细小白色晶体 水溶性 易溶于水，溶液呈碱性 易溶于水(但比Na2CO3溶解度小)，溶液呈碱性
稳定性 稳定，但结晶碳酸钠(Na2CO3·10H2O)易风化 不稳定，受热易分解，方程式：2NaHCO3Na2CO3＋CO2↑＋H2O
质 与H＋反应 CO＋2H＋H2O＋CO2↑ HCO＋H＋H2O＋CO2↑
与碱反应[Ca(OH)2] 与OH－不反应，但Ca2＋＋COCaCO3↓ Ca2＋＋OH－＋HCO CaCO3↓＋H2O(碱过量) Ca2＋＋2OH－＋2HCOCaCO3↓＋CO＋2H2O(碱不足)
与盐反应 CaCl2 Ca2＋＋CO===CaCO3↓ 不反应
硫酸铝 2Al3＋＋3CO＋3H2O2Al(OH)3↓＋3CO2↑ 3HCO＋Al3＋ Al(OH)3↓＋3CO2↑
主要用途 玻璃、造纸、制皂、洗涤 发酵、医药、灭火器
相互转化 Na2CO3NaHCO3
1． 将CO2气体通入到饱和Na2CO3溶液中有何现象？原因是什么？
答案　有沉淀析出，原因是NaHCO3的溶解度小于Na2CO3的溶解度，而且反应消耗溶剂水。
2． Na2CO3固体粉末中混有少量NaHCO3，用什么方法除杂？Na2CO3溶液中混有少量NaHCO3，用什么方法除杂？NaHCO3溶液中混有少量Na2CO3，用什么方法除杂？
答案　用加热法可以将Na2CO3固体粉末中混有的NaHCO3转化为Na2CO3；向混合液中滴加适量的NaOH溶液，可以将其中的NaHCO3转化为Na2CO3；向混合液中通入过量的CO2气体，可以将Na2CO3转化为NaHCO3。
3． 某校化学课外小组为了鉴别碳酸钠和碳酸氢钠两种白色固体，用不同的方法做了以下实验，如图Ⅰ～Ⅳ所示。
(1)只根据图Ⅰ、Ⅱ所示实验，能够达到实验目的的是________________________________________________________________________
(填装置序号)。
(2)图Ⅲ、Ⅳ所示实验均能鉴别这两种物质，其反应的化学方程式为________________________________________________________________________；
与实验Ⅲ相比，实验Ⅳ的优点是________(填选项序号)。
A．Ⅳ比Ⅲ复杂
B．Ⅳ比Ⅲ安全
C．Ⅳ比Ⅲ操作简便
D．Ⅳ可以做到用一套装置同时进行两个对比实验，而Ⅲ不行
(3)若用实验Ⅳ验证碳酸钠和碳酸氢钠的稳定性，则试管B中装入的固体最好是_________________________________________________________(填化学式)。
答案　(1)Ⅱ
(2)2NaHCO3Na2CO3＋H2O＋CO2↑，CO2＋Ca(OH)2CaCO3↓＋H2O　D
解析　(1)图Ⅰ不能达到实验目的，因为无论碳酸钠还是碳酸氢钠均可以与盐酸反应产生二氧化碳，二氧化碳气体与澄清石灰水作用变浑浊，故不可以；图Ⅱ可以鉴别，因为等质量的碳酸钠和碳酸氢钠与足量的稀盐酸反应，生成的二氧化碳气体的量不同，可根据气球膨胀程度来判断。
(2)图Ⅲ、Ⅳ所涉及的化学方程式为2NaHCO3Na2CO3＋H2O＋CO2↑，实验Ⅳ的优点是可同时做对比实验。
(3)试管B装入碳酸氢钠，试管A装入碳酸钠，这样直接加热的碳酸钠，温度高，不分解，不能使澄清石灰水变浑浊，而间接加热的碳酸氢钠分解，使澄清石灰水变浑浊，表明了碳酸氢钠很不稳定。
4． 下列几种试剂能把等物质的量浓度的Na2CO3、NaHCO3鉴别开的是__________。
(1)CaCl2溶液　(2)澄清石灰水　(3)稀盐酸　(4)pH试纸
答案　(1)(3)(4)
5． 书写下列反应的离子方程式
(1)NaHCO3溶液与NaOH溶液反应
HCO＋OH－CO＋H2O
(2)少量NaHCO3溶液与Ba(OH)2溶液反应
HCO＋OH－＋Ba2＋BaCO3↓＋H2O
(3)过量NaHCO3溶液与Ba(OH)2溶液反应
2HCO＋Ba2＋＋2OH－BaCO3↓＋CO＋2H2O
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&“侯氏制碱法”首先得到的是碳酸氢钠，然后将碳酸氢钠加热分解得到产品碳酸钠：2NaHCO3Na2CO3+CO2↑+H2O。碳酸钠露置在空气中能与空气中的二氧化碳和水反应生成碳酸氢钠：Na2CO3+CO2+H2O2NaHCO3。
某中学化学研究性学习小组对一瓶开启后久置的碳酸钠是否变质及变质程度进行探究。
【提出问题】假设Ⅰ：完全变质；假设Ⅱ：没有变质；假设Ⅲ：__________________。
【实验探究】实验一：取少量样品于试管中，加水溶解后再加入少量CaCl2溶液，产生白色沉淀，说明假设______不成立。反应的化学方程式为________________________。
实验二：取少量样品于试管中，用导管连接后固定在铁架台上，导管的另一端插入澄清石灰水中。加热样品，有气体产生，澄清的石灰水变浑浊，说明假设Ⅱ不成立。
【实验结论】假设______成立，样品的成分是____________。
【交流反思】欲除去Na2CO3变质后的杂质，最合适的方法是______________________________。
1.部分变质　Ⅰ　
Na2CO3+CaCl2CaCO3↓+2NaCl　Ⅲ　Na2CO3和NaHCO3　加热至不再产生气泡
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某校化学研究性学习小组的同学对一包因敞口放置已部分变质的氢氧化钠产生了兴趣，想通过实验测定其中碳酸钠的质量分数，请参与他们的探究过程．提出问题：样品中碳酸钠的质量分数是多少？知识准备：（1）氢氧化钠不能敞口放置的原因是：①______：②______．（2）判断氢氧化钠是否变质的方法之一是向样品中加盐酸，反应的化学方程式是：______、______．（3）判断氢氧化钠是否变质的另一种方法是将样品溶于水，再向样品中加澄清石灰水，看是否变浑浊，反应的化学方程式是：______．（4）向氢氧化钠和碳酸钠混合物中加入盐酸时，盐酸先与氢氧化钠反应，再与碳酸钠反应；设计方案：甲组同学：称取16.40g样品，放入足量的盐酸直到反应停止，共收集到4.40g二氧化碳．（设计思路：根据样品与盐酸反应生成二氧化碳的质量求出碳酸钠的质量，再计算样品中碳酸钠的质量分数．）乙组同学：称取16.40g样品，加水配成溶液，向溶液中加入过量的澄清石灰水．过滤、洗涤、干燥，共得到白色沉淀10.00g．（设计思路：根据样品与石灰水反应生成沉淀碳酸钙的质量，先求出碳酸钠的质量，再计算样品中碳酸钠的质量分数．）解决问题：（1）乙组同学判断石灰水是否过量的方法是______；（2）根据两组同学的实验结果，请你帮助他们计算出样品中碳酸钠的质量分数：______．交流与反思：在交流时，老师问同学们“能否用上述实验所得的数据计算出样品中氢氧化钠的质量分数”，甲乙两组的同学都一致认为可以．但小明思考后，觉得甲、乙两种方案都不妥，理由是：______；小明又重新设计新方案：设计方案：先用电子秤准确称取16.40g变质的NaOH样品放入锥形瓶中，用电子秤秤得锥形瓶及样品的总质量为51.40g，再把175.00g 7.3%稀盐酸平均分成7份依次加入样品中，每次充分反应用电子秤秤得锥形瓶及所盛物质的质量，实验数据记录如下：
加入盐酸的次数
锥形瓶及所盛物质的总质量
解决问题：请根据上述实验数据，计算样品中氢氧化钠的质量分数为______．（不要求写计算过程）
（1）氢氧化钠放置在空气中易吸水而潮解，因为是强碱，所以能与酸性物质或气体发生反应而变质，如空气中的二氧化碳，因此应密封保存．故答案为：①防止氢氧化钠吸水而潮解；②防止氢氧化钠吸收二氧化碳而变质．（2）氢氧化钠能与空气中的二氧化碳发生反应生成碳酸钠，因为变质产物中含有碳酸根离子，因此检验是否发生变质时就是检验碳酸根离子的存在，因此可采用滴加盐酸试剂的方法，若变质则有气泡产生．因为是在碱性溶液中，酸和碱同时要发生中和反应，因此答案为：NaOH+HCl═NaCl+H2O，Na2CO3+2HCl═2NaCl+H2O+CO2↑．（3）检验碳酸根离子存在的方法除上述之外，还可能滴加氢氧化钙溶液的方法，因为碳酸根离子能与钙离子反应生成难溶的碳酸钙而出现白色沉淀．所以答案为：Na2CO3+Ca（OH）2═CaCO3↓+2NaOH．（4）（1）钙离子的检验同样可以用含碳酸根离子的溶液，如碳酸钠来进行检验．因此本题答案为：静置后，取上层清液滴加碳酸钠溶液，看是否变浑浊；（2）设样品中碳酸钠的质量为x，Na2CO3+Ca（OH）2═CaCO3↓+2NaOH106
10.00g解得x=10.60g所以：
×100%=64.6%，所以答案为：64.6%．并把生成的气体通入澄清的石灰水中，石灰水变浑浊．因为样品中有水，无法测出样品的氢氧化钠的质量，所以以上数据不能计算出样品中氢氧化钠的质量分数，所以答案为：样品中有水，无法测出样品的氢氧化钠的质量；由（1）可知，在加入的盐酸中，一部分与氢氧化钠发生中和反应，另一部分与变质的碳酸钠反应，同时，生成了二氧化碳气体，因此整个过程前后质量的变化实际就是生成的二氧化碳的质量，因此：（51.40g+175.00g）-222.0g=4.4g；由第五次、第六次都是产生2.2g的质量差可知本两次都是加入的算完全反应，且对应的二氧化碳都是2.2g．所以前四次的酸都是与氢氧化钠完全反应的．设所用盐酸的质量分数为x．以第五次的数据求算盐酸的质量分数．Na2CO3+2HCl=2NaCl+H2O+CO2↑
x=14.6%．这样违背了给出的盐酸的质量分数7.3%的说明，所以在反应中，在生成二氧化碳之前，碳酸钠和盐酸的反应先生成碳酸氢钠和氯化钠，这样导致不能前四次没有气体产生．Na2CO3+HCl=NaHCO3+NaCl．但是消耗酸的总量与最终生成二氧化碳还是成正比的．设碳酸钠最终转化为二氧化碳，整个过程消耗的盐酸溶液的质量为z．Na2CO3+2HCl=2NaCl+H2O+CO2↑
z=100g．由于前四次的盐酸中，和氢氧化钠反应的只有100g-50g=50g．设氢氧化钠的质量为y．NaOH+HCl=NaCl+H2O40
y=4g（16.4g中另外的1.8g是水）所以样品中氢氧化钠的质量分数为：
×100%=24.4%．所以答案为24.4%．
科学探究：(1)(2)化学课程中的科学探究，是学生积极主动地获取化学知识、认识和解决化学问题的重要实践活动。它涉及提出问题、猜想与假设、制订计划、进行实验、收集证据、解释与结论、反思与评价、表达与交流等要素。学生通过亲身经历和体验科学探究活动，激发对化学学习的兴趣，增进对科学的情感，理解科学的本质，学习科学探究的方法，初步形成科学探究能力。科学探究是一种重要的学习方式，也是初中化学课程的重要内容，对发展学生的科学素养具有不可替代的作用。
化学学科科学探究的特点(1)新课标改革的理念是倡导探究式学习，“科学探究”是化学课程中重要的学习方式，使学生养成科学的思维方法和创新精神，培养学生的实践能力，因此，科学探究就是让学生有更多的机会去体验知识的探究过程，在探究过程中学习，在合作中学习，在学生与学生、教师与学生的交流中提升。“科学探究”是以问题为中心，南学生自己运用已有的知识选择恰当的手段，探究未知的现象、数据，并通过对获得的现象、数据的分析、归纳，得出正确的实验结论。从而使学生养成科学探究的态度，获得科学方法，提高运用科学知识解决生产、生活中实际问题的能力。(2)针对化学学科的特点，具体可从以下几个方面加强对科学探究的认识：①感受到科学探究是人们获取科学知识、认识客观世界的重要途径；②意识到提出问题和作出猜想对科学探究的重要性，知道猜想必须用事实来验证；③知道科学探究可以通过实验、观察等多种手段获取事实和证据；④认识到科学探究既需要观察和实验，又需要进行推理和判断；⑤认识到合作与交流在科学探究中的重要作用.科学探究的要素和目标：
解答实验探究题的方法技巧：
科学探究是积极主动地获取化学知识和解决化学问题的重要实践活动，根据题目情景提供的信息，要求学生初步学会运用比较、分类、归纳、概括等方法对获取的信息进行加工。要求考生会发现问题、提出问题、分析问题、并作出合理的猜想与假设，会设计实验验证自己的假设，以此考查学生的化学基础知识、综合实验能力和科学探究能力，培养学生的科学探究精神，提高科学素养。解答此类试题思维要有开放性，能探究性地提出问题．要敏锐地发现问题，提出假设和探究验证假设的方法，用观察到的现象和记录的数据进行推理和判断；要注意对试题提供的信息进行分析、数据的处理以及对探究问题的合理猜想和想象，不要生搬硬套，胡乱猜想，应在短时间内切准题目要害，找准突破口。
综合实验题答题的基本方法和原则思维过程：原理一反应物一仪器装置一现象一结论一作用一意义一联想 ①实验依据的性质和原理。 ②反应物的状态及其替代物。③装置的性能、使用方法、适用范围、注意事项、是否有替代装置。 ④操作顺序、注意事项或操作错误产生的后果。⑤现象描述要准确、全面、重点突出。 ⑥直接得出结论或导出结论。氧气参加反应的对比实验设计方法：（1）探究氧气与其他物质反应条件的对比试验①温度对比试验。用温度对比试验探究物质的着火点。如木炭和煤的着火点不同。②浓度对比试验。用浓度对比试验探究可燃物能否与氧气发生反应或反应的现象不同。（2）金属生锈条件的对比试验与氧气接触铁不会生锈，与氧气、水同时接触铁才能生锈。铜与氧气、水和二氧化碳同时接触才能生锈。金属的生锈条件探究都是通过对比试验完成的。反应生成氧气速率的对比试验设计方法：（1）催化剂对制取氧气速率影响的对比试验①有无催化剂的对比试验。如氯酸钾制氧气加入和不加入二氧化锰的对比试验。②不同催化剂对过氧化氢分解的对比实验。如可设计对比试验探究MnO2，CuO，Fe2O3等对过氧化氢的分解速率的影响。（2）浓度对制取氧气速率影响的对比实验。如取不同浓度的对氧化氢溶液，加入同质量的MnO2观察H2O2分解速率。在设计对比实验时，必须使用控制变量法。每次对比实验只能研究一个变量，其他的变量应该控制在相同的状态。如设计对比实验研究MnO2和CuO哪种物质对H2O2分解速率影响大，那么容器中的过氧化氢浓度应相同。相反研究浓度对反应速率的影响，必须使用同种，同量的催化剂，温度，压强也应该相同。控制变量法探究固体物质溶解速率：中考试题中常出现探究“影响固体物质在水中的溶解速率的因素”的相关实验问题。在口常生活和实验中定性分析较多，如果定量分析就应该用控制变量法。(1)控制溶质质量、溶剂质量、温度、溶质的颗粒大小，探究搅拌对溶解速率的影响。搅拌比不搅拌溶解得快。(2)控制溶质质量、溶剂质量、温度，探究溶质的颗粒人小对溶解速率的影响，颗粒小的溶解快。(3)控制溶质质量、溶剂质量、溶质的颗粒大小，探究温度对溶解速率的影响，对大多数物质来说，温度越高溶解的速率越快。
探究过程中获取、处理信息的常见方法：（1）观察 ①观察要目的明确、重点清晰，具有典型性。如：做关于物质性质的化学实验，重点观察物质性状的改变，包括气味的改变、气体的逸出、沉淀的产生或溶解、颜色的变化。 ②观察要准确、仔细，事物变化有时微妙、偶然，在偶然、微妙中包含着飞跃，观察仔细、准确，才会有所收获。如：对于葡萄球菌培养皿中生长出的霉菌可杀死葡萄球菌这一现象，一般人难以发现，英国的弗莱明经过仔细观察发现了这一现象，于是出现了造福于人类的青霉素。 ③观察时应对某一事物发生变化前后的现象进行比较，或对相关事物发生变化的现象进行比较，看看相同之处、不同之处，以便从中发现规律。（2）比较分类比较分类也是一种常用的方法，关键是在于将学习对象或所研究问题以一定标准分门别类进行对比。找出异同点，分清研究问题和学习对象的特征及相互关系。如：区分化学变化和物理变化时，需找出区分标准——反应前后的物质是否为同种物质。（3）归纳演绎归纳是解决一般与特殊的重要方法。归纳时应注意对某些或个别的化学现象、化学问题等进行观察，总结它们的共同点。演绎是利用一般的知识、原理等对特殊的事实、现象进行分析，从而认识特殊情形的本质特征、属性。演绎时注意大小前提的正确性，如：元素周期律的发现及元素周期表的建立，既是比较归纳的结晶，也是演绎的功劳。发展科学探究能力：科学探究的活动包括观察、提问、实验、比较、推理、概括、表达及运用等活动，科学思维具有广阔性、深刻性、独立性和敏捷性。下面谈谈科学探究的几种能力。(1)观察能力观察能力是在亲身实验的条件下观察事物的能力，是有目的、有计划地感知客观事物的能力。观察能力的培养重在观察、发现问题，在科学探究中很重要的一点就是把观察到的内容通过文字描述或者绘图等多种形式表达出来。观察是科学探究的重要手段。(2)提出问题的能力学生在生活、学习活动中，对自己身边的生活现象或学习化学时遇到的一些事例，能依据所给资料提出有探究价值的问题，并能对可能的答案作出猜想或假设。(3)操作能力科学探究往往是以实验为载体进行的，而科学探究的重要环节是通过实验验证假设与猜想，从而得出正确的结论，要动手实验，首先要掌握实验操作的基本技能，然后再按一定的操作顺序进行操作。常言道“实践出真知”，就说明了动手操作的重要性。(4)分析能力分析是通过对整体中的各个部分进行单独研究从而了解整体本质的探究方法。实验过程中要对实验现象、实验数据进行分析，找出它们的规律，然后要思考这些数据说明了什么，对你的假设是否有帮助。对整体中各个部分的研究是认识整体过程的基础。 (5)比较能力比较是将两件或两件以上的事物，通过诸多方面的比较，从而得出异同的过程。比较是分类、归纳和概括的基础。比较能力的培养，对学生认识事物、掌握规律起着巨大作用。因此，在科学探究中应重视比较能力的培养。(6)归纳概括能力归纳概括是根据一部分信息来推断总体信息。要正确地做出归纳概括，从总体中选出的样本就必须具有代表性、广泛性。如：在学习酸的化学性质时，盐酸和稀硫酸都能使紫色的石蕊试液变红，即可归纳概括出大多数酸溶液都能使紫色石蕊试液变红，这就利用r归纳概括技能。 (7)推理能力当你对观察到的现象做出解释时，即在进行推理时，要注意推理不一定就是事实，即使是根据正确的观察做出的推论，也可能是错误的。要证明推论正确，唯一的方法就是再进一步观察、调查和研究。(8)评价能力做出评价就是评估某件事情的好坏、对错。如：评价一个实验方案的设计是否合理，操作是否方便，对环境是否有害等。做出评价前，需要全面地考虑到事情的正面与反面，并明确自己持有什么样的观点和评价标准。在科学探究中要学会评价。 (9)合作学习能力化学学习中的科学探究过程，往往是学生小组或团队活动的过程，在合作探究中，学生应具有团结协作、资源共享的能力。化学科学探究性试题分类： (1)发现问题类探究题从生活现象、自然现象和实验现象中选出有价值的问题。解释此类问题的关键：观察、分析、联想，提出的问题要有探究价值，要有利于设计实验方案，有利于现象的观察和描述。解答此类探究题的方法：根据题目要求，从不同的角度提出问题，并进行猜想和假设。可以从以下八个方面提出问题和进行猜想： a．从“对立面”中发现问题和猜想；b．从“逆向思维”中发现问题和猜想；c.从生活或实验中发现问题和猜想； d．从探索闪果中发现问题和猜想；e．在异常中发现问题和猜想；f．在类比中发现问题和猜想；g．在归纳判断中发现问题和猜想；h．在“理所当然”中发现问题和猜想。然后结合猜想，依据已有的知识经验(如：物质的颜色、状态、气味等宏观性质和特征)去解答问题。注意提出的假设要周密、合理，有科学依据。 (2)假设、验证类探究题对问题有可能的答案作出猜想或假设，并据已有的知识经验对猜想或假设作出初步验证计划，以便设计实验方案。解答时，一是要围绕问题从不同的角度、不同的侧面进行假设或猜想，假设越全面，结论越可靠；二是要注意假设的合理性，要符合化学规律、化学原理，不能凭空设想；三是要从本质上去分析现象，抓住本质提出假设。(3)收集证据、解释与结论类探究题此类探究题是运用调查、查阅资料等方式收集解决问题的证据，并对所收集的证据和获得的信息进行简单的加工与整理，通过分析比较、分类、归纳概括等方法，认识知识之间的联系，从而得出正确的结论并对结论作出正确的解释。收集证据，要有较强的实证意识，会观察、记录，准确精练的表述是解答此类题目的关键。 (4)结果分析、反思与评价类探究题此类探究题是对所获得的事实、证据进行总结、归纳，得出正确结论，对探究活动进行反思与评价。解答时可用比较、分类、概括、归纳等方法对证据和事实进行加工处理，利用逆向思维，对探究结果进行评价。而实验评价题是由题目提供一套或多套方案，从某一角度或几个方面评价方案的优劣。(5)综合性探究类此类探究题是对科学探究的基本过程中的几要素进行全方位的考查，体现探究的全过程，解答时要注意结合实践经验和亲身体验，探究性地提出问题，用观察到的现象和数据进行推理、判断，根据试题的目的和要求，结合题设巾的材料，进行解答，思维要有开放性。
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合金在生活中应用十分广泛。已知某合金粉末除含金属铝外，还含有铁、铜中的一种或两种。小明利用如图装置对合金粉末中铁、铜的存在进行探究时，误把氢氧化钠溶液当成稀硫酸加入到锥形瓶中，他惊奇的发现有无色气体放出，注射器活塞向右移动。【提出问题】难道NaOH溶液也能与某些金属发生化学反应吗？【查阅资料】（1）铝能与氢氧化钠溶液反应，铁、铜不能与氢氧化钠溶液反应。（2）铝与氢氧化钠溶液反应的化学方程式为2Al+2NaOH+2H2O═2NaAlO2+3H2↑（其中，NaAlO2溶于水，溶液呈无色）【进行猜想】猜想1：该合金粉末中除铝外，还含有铁；猜想2：该合金粉末中除铝外，还含有
　；猜想3：该合金粉末中除铝外，还含有铁、铜。【实验探究】下列实验（见下表）仅供选用的试剂：20%的硫酸溶液、30%的NaOH溶液。实验记录：
①取一定量的合金粉末，加过量的
，充分反应后过滤，滤渣备用
粉末部分溶解，并有无色气体放出，形成无色溶液
合金中一定含有　
②取步骤①所得滤渣，加过量
，充分反应
滤渣部分溶解，并有无色气体放出，溶液呈浅绿色
合金中一定含有 　
【得出结论】猜想3成立。【拓展】下列可用于小明验证铝、铁、铜三种金属的活动性强弱的一组药品是
A．Fe、Cu、Al（NO3）3溶液
B．Al、Fe、Cu、稀盐酸C．Al 、Cu、FeSO4溶液
D．Cu、Al（NO3）3溶液、FeSO4溶液
某化学兴趣小组对一包干燥的红色粉末组成进行探究。请你参与并回答问题。【教师提醒】它由Cu 、Fe2O3两种固体中的一种或两种组成。【提出猜想】红色粉末可能的组成，猜想①：只有Cu；猜想②：只有
；猜想③：是Cu 、Fe2O3的混合物
【实验探究】同学们为确定红色粉末的组成，称取该粉末5.0g装入硬质玻璃管中，按右下图在通风橱中进行实验。开始时缓缓通入CO气体，过一段时间后再加热使其充分反应。待反应完全后，停止加热，继续通CO气体直至玻璃管冷却。（1）在装置A中先通CO气体的目的是
。A装置中发生反应的化学方程式
；实验中观察到A装置中的现象为
。（2）反应前后称量相关装置和物质的总质量，其数据如下表：
玻璃管和红色粉末的总质量为37.3 g
玻璃管和固体物质的总质量为36.1 g
小蒋同学初步分析表中的数据后，马上得出猜想
（填“①”“②”“③”）肯定不正确，理由是
。（3）小林同学认为为了防止溶液倒吸，本实验停止加热前应 先断开A和B的连接，你认为是否需要？
（填“需要”或“不需要”），理由是
。【反思评价】实验后小组内有同学指出：上图装置未进行尾气的处理。于是有同学设计了用右图装置代替原装置，则C装置的作用有　　、　　（至少答两点）。
新课标化学教材九年级上册（2012教育部审定）“分解过氧化氢制氧气的反应中二氧化锰的催化作用”，以及“寻找新的催化剂”研究性实验，引起了化学探究小组的兴趣。【提出问题】氧化铁能否作过氧化氢溶液分解的催化剂？如果能，其催化效果如何?【实验探究】
Ⅰ．分别量取5mL5%过氧化氢溶液放入A、B 两支试管中，向A试管中加入ag氧化铁粉末，并分别在A、B两支试管中插入带火星木条，观察现象。
A试管中产生气泡，带火星木条复燃，B试管中无明显现象
Ⅱ．待A试管中没有现象发生时，重新加入过氧化氢溶液，并把带火星的木条伸入试管，如此反复多次试验，观察现象。
试管中均产生气泡，带火星木条均复燃
Ⅲ．将实验Ⅱ中的剩余物小心过滤，并将所得滤渣进行洗涤、干燥、称量，所得固体质量仍为ag。
Ⅳ分别量取5mL5%过氧化氢溶液放入C、D 两支试管中，向C试管中加入ag氧化铁粉末，向D试管中加入ag二氧化锰粉末，观察现象。
【实验结论】（1）A中产生的气体是
；（2）实验Ⅱ、Ⅲ证明：氧化铁的
在反应前后均没有发生变化，可以作过氧化氢分解的催化剂；（3）写出氧化铁催化过氧化氢分解的化学方程式
。【实验评价】实验设计Ⅳ的目的是
；若实验Ⅳ观察到D试管中产生气泡的速率更快，由此你可以得到的结论是
。【实验拓展】查阅资料得知，CuO、CuSO4、、、猪肝、马铃薯等也可以做过氧化氢溶液分解的催化剂。下列有关催化剂的说法中正确的是
。MnO2只能作过氧化氢溶液分解的催化剂同一个化学反应可以有多种催化剂催化剂只能加快化学反应的速率用作催化剂的物质不可能是其他反应的反应物或生成物酶是一种重要的生物催化剂，它属于糖类【拓展计算】如果需制备氧气9．6克，至少需要5%过氧化氢
氮气是一种重要的工业原料，广泛应用于化肥等工业。工业常用PSA变压吸附制氮气，某学习小组查阅到相关制氮气工艺流程，并展开学习，请回答相关问题：【资料】：1、碳分子筛对不同气体的吸附强度不同，如图所示；2、气压越大，碳分子筛吸附能力越强，反之越弱；3、碳分子筛可以再生，能重复使用。（1）吸附塔中碳分子筛具有吸附性，这种性质是
（填“化学”、“物理”）性质，根据工艺流程，资料1图像中气体②是
（填化学式）；（2）根据资料，碳分子筛再生的方法是
。（3）相比分离液态空气制氮气，该工艺的优点是
；（4）氮气可作食品保护气，是因为氮气化学性质
（填“稳定”、“活泼”）。N2和H2在500℃、200MPa及催化剂的条件下发生反应，生成NH3，反应的化学方程式为
，反应中，N2和H2的质量比为
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