6．〖科学探究〗
在元旦联欢晚会上，化学老师表演了“滴水生火”的魔术．先用棉花将淡黄色的过氧化钠（Na₂O₂）固体包在其中，然后将少量水滴到棉花上，棉花团剧烈燃烧起来．
同学们感到很惊讶，于是展开探究．
【提出问题】棉花为什么会发生燃烧？
【猜想与假设】
①过氧化钠与水反应生成氢氧化钠、氧气．
②过氧化钠与水反应生成氢氧化钠和氢气．
③过氧化钠与水反应放出大量热．
【设计并实验】同学们利用右图所示装置进行了如下探究．

编 号	主要实验操作	实验现象	实验结论
?	打开装置中分液漏斗的活塞，滴加适量水后，关闭活塞．
?	将带火星的木条接近P处	B瓶中有气泡产生；带 火星的木条复燃	过氧化钠与水反应生成氧气
③	将导管M端插入盛有水的烧杯中	导管口出现气泡	过氧化钠与水反应放 出大量热

【解释与结论】
（1）同学们设计实验时，增加了防止发生爆炸的装置B，其原因是若有氢气产生，应考虑氢气的可燃性，因为当氢气和空气混合遇到明火可能发生爆炸．
（2）经测定，过氧化钠与水反应还有氢氧化钠生成，该反应的化学方程式为2Na₂O₂+2H₂O=4NaOH+O₂↑．
（3）将少量水滴到包有Na₂O₂固体的棉花上，棉花团剧烈燃烧起来的原因是过氧化钠与水反应生成氧气，同时放出热量达到棉花的着火点，引起棉花燃烧．

5．小明在查阅资料时看到镁是航空工业的重要材料，决定探究镁的性质．
（1）小明推测镁能与氧气、与盐酸、与硫酸铜溶液等三类物质反应，他的依据是金属的化学性质．
（2）小明设计了如下实验对假设进行验证．
①取一支试管，放入一根镁条，加入一定量稀盐酸，观察到有无色气体产生，发生反应的化学方程式为Mg+2HCl═MgCl₂+H₂↑．将镁条换为铁丝，重复上述操作，可观察到产生气体的速率变慢（填“变换”、“变慢”或“不变”）．
②另取一支试管，放入一根镁条，加入一定量硫酸铜溶液，观察到镁条表面有少量气泡产生，且有黑色物质生成． 
（3）镁条与硫酸铜溶液反应的现象让小明感到困惑，他去图书馆查到相关资料：
资料1：硫酸铜溶液在配制时加入了少量硫酸；
资料 2：当金属粉末颗粒很小时，容易成为黑色；
资料3：实验过程中发生了一系列复杂的反应，生成的黑色粉末可能是CuO、Cu中的一种或两种、
资料4：CuO能和稀硫酸反应生成蓝色溶液．
（4）小明猜想镁条与硫酸铜溶液反应的实验中产生的气体可能为H₂．小明进一步设计实验确定黑色粉末的成分，请在下表中补全实验方案．

实验操作	实验现象	结论
将黑色粉末过滤，晾干后，分成两份
将其中一份装入试管中，向其中加入稀硫酸	溶液由无色变成蓝色	① 黑色粉末中含CuO
将另一份置于坩埚中，称其质量为m1，在空气中加热一段时间后冷却，称其质量为m2．	② 样品质量增加	黑色粉末中含Cu

4．蔗糖是生活中常见的一种物质，某小组同学对“蔗糖的组成”进行了探究．
【猜想】在自然界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．
【设计实验】方案一：甲同学将蔗糖在氧气中燃烧，检验到生成物中有水和二氧化碳．甲同学认为，蔗糖是由碳、氢、氧三种元素组成的．
（1）甲同学的结论是否合理，理由是不合理，因为蔗糖在氧气中燃烧，生成物中有水和二氧化碳，说明蔗糖中含有氢元素和碳元素，反应物中有氧气参加，因此不能确定蔗糖中是否含有氧元素．
方案二：乙同学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使其分解．．

（2）在烧杯中观察到小烧杯内壁出现水珠现象，说明蔗糖中含有氢元素和氧元素．
（3）观察到硬质玻璃管中残留有黑色固体，同学们认为该黑色固体是单质碳．请你利用如图所示装置，用两种不同方法进行实验，验证黑色固体是单质碳，并完成下表内容．

方法	实验操作	实验现象	化学方程式
1
2

【实验结论】蔗糖是由碳、氢、氧三种元素组成的．
【拓展交流】（4）方案二中，先通入一会儿氮气的原因是排出装置中的空气，避免对实验产生干扰．
（5）取m₁g蔗糖进行乙同学的实验，并测得其中碳的质量为m₂g，若要确定一个蔗糖分子中碳原子的个数，还应知道的数据是水的质量．

3．小彬同学家新买了水龙头，从说明书上了解到该水龙头是铜质镀铬的．他想起在学习金属性质时用到的金属活动性顺序中没有铬，为了了解铬与常见金属铝、铜在金属活动性顺序中的相对位置关系，进行如下探究活动．
【查阅资料】铬（Cr）是银白色有光泽的金属，在空气中表面能生成抗腐蚀性的致密氧化膜；铬能与稀硫酸反应，生成蓝色的硫酸亚铬（ CrSO₄）溶液…
【预  测】三种金属在金属活动性顺序中的相对位置关系：
①Cr  Al  Cu     ②Al  Cr  Cu    ③Al  Cu  Cr
【实验过程】取大小相同的三种金属薄片，用砂纸打磨光亮．

	实验一	实验二	实验三
实验 方案
实验 现象	铬片表面产生气泡缓慢，溶液变蓝色．	无现象	铝片表面产生气泡较快
结论	铬能和稀硫酸发生反应，反应速率较慢．	铜不与稀硫酸反应	铝能与稀硫酸发生反应，反应速率较快
	三种金属在金属活动性顺序中的相对位置关系是Al Cr Cu（或“②”）

【回答问题】（1）用砂纸打磨金属片的目的是除去金属表面氧化物．
（2）实验三所发生反应的化学方程式是2Al+3H₂SO₄═Al₂（SO₄）₃+3H₂↑；属于置换反应（填基本反应类型）．
（3）小东提出用硫酸铜溶液代替上述实验中的稀硫酸也能得出三种金属在金属活动性顺序中的相对位置关系，小燕认为不可行，理由是无法比较铬和铝的金属活动性强弱．
（4）小清认为只要选用一种药品进行实验就可以得出三种金属在金属活动性顺序中的相对位置关系，这一种药品可以是A．
A．硫酸亚铬溶液                B．硫酸铝溶液
试写出所发生的反应的化学方程式2Al+3CrSO₄ ═Al₂（SO₄）₃+3Cr．

2．小明从科普读物上获知，元素周期表中对角相邻的元素化学性质相似（如图1所示）．由此，他猜想氯气的性质可能与氧气相似，并进行实验探究．
（1）小明回顾氧气的性质，下列物质中，不能和氧气发生反应的是d（填字母序号）．
a．木炭     b．红磷     c．铁丝     d．二氧化碳      e．一氧化碳
（2）探究氯气和氧气具有相似的化学性质．
①如图2所示．小明计划研究3种物质与氯气的反应，初步形成两个方案：方案1选用木炭、红磷、氢气，方案2选用铁丝、氢气、甲烷．最后他认为方案2优于方案1，请你从物质分类的角度说明其理由是方案2中物质的种类多．
②探究氯气能否与铁丝反应
将铁丝伸入氯气中，没有明显现象．但小明认为这不能作为判断氯气与铁丝能否反应的证据．理由是二者可能发生了反应但没有明显现象或没有达到反应条件．
由此，小明改进后进行实验，发现氯气可以和铁丝反应．
③如图3所示．探究氯气能否与氢气反应
将燃着的氢气放入盛有氯气的瓶中，观察到苍白色火焰，小明
由此推断氯气可以和氢气反应，反应的化学方程式为H₂+Cl₂$\frac{\underline{\;点燃\;}}{\;}$2HCl．
（3）为进一步探究氯气的其他性质，小明又做了以下实验，请补全实验报告中的操作及现象．
资料：i．通常情况下，氯气呈黄绿色；ii．紫色石蕊溶液遇酸性物质变红．

操作	现象	结论
取两个集满氯气的集气瓶， ①向其中一瓶中加入水，振荡	观察到加入水的集气瓶中气体颜色变浅，液体变为浅绿色	氯气能溶解于水	氯气加水后既有物理变化也有化学变化
取集气瓶中部分溶液于试管中，滴加紫色石蕊溶液	溶液先变红后褪色	氯气能与水发生化学反应，生成物具有 ③酸性和漂白性
②将干燥的石蕊试纸放入装有氯气的集气瓶中	无明显现象

1．实验与探究是化学学习的重要方法，请以碳及其化合物的知识探究以下问题．
①探究一：木炭与氧化铜在一定条件下发生反应．甲同学查阅资料后，建议用超细炭粉与氧化铜粉末混合进行实验，他的理由是增大反应物的接触面积，使反应更充分．
②探究二：现有混有少量二氧化碳的一氧化碳气体，乙同学为了检验两种气体的存在，用如下装置进行实验．

I．A装置的作用是检验和充分吸收混合气体中二氧化碳，产生的现象是澄清石灰水变浑浊．
II．B装置中发生反应的化学方程式是CO+CuO$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Cu+CO₂，其中氧化铜发生还原（填“氧化”或“还原”）反应．
III．C装置中尾气处理的方法是气球收集或点燃（或在尾气出口处放一点燃的酒精灯）（写出一种）．
③探究三：人们曾用贝壳（主要成分是碳酸钙，杂质不参加反应且不溶于水）和碳酸钠（俗名：纯碱）为原料制取氢氧化钠，丙同学按下图所示流程进行实验．【提示：碳酸钠能与氢氧化钙反应，化学方程式为Na₂CO₃+Ca（OH）₂→CaCO₃↓+2NaOH】

I．贝壳高温煅烧时，该反应的基本类型是分解（填“化合”或“分解”）．
II．流程中操作m是过滤；将溶液蒸发结晶至较多固体析出时停止加热．
III．将固体C配成溶液，其溶液中一定含有的溶质是氢氧化钠．