16．某实验小组的同学用氢氧化钙溶液和盐酸进行酸碱中和反应的实验时，向烧杯中的氢氧化钙溶液加入稀盐酸一会后，发现忘记了滴加指示剂．因此，他们停止滴加稀盐酸，并对烧杯内溶液中的溶质成分进行探究．
Ⅰ、写出该中和反应的化学方程式：Ca（OH）₂+2HCl=CaCl₂+2H₂O．
Ⅱ、探究烧杯内溶液中溶质的成分．
【提出问题】该烧杯内溶液中的溶质是什么？
【猜想】猜想一：可能是CaCl₂和Ca（OH）₂；猜想二：可能只有CaCl₂；猜想三：可能是CaCl₂和HCl．
【查阅资料】氯化钙溶液呈中性．
【进行实验】
实验步骤：取少量烧杯内溶液于试管中，滴入几滴酚酞溶液，振荡
实验现象：结论：猜想一不正确
实验步骤：实验步骤取少量烧杯内溶液于另一支试管中，逐滴加入碳酸钠溶液至过量
实验现象：结论：猜想二不正确，猜想三正确
【反思与拓展】
（1）根据所学化学知识，验证烧杯内溶液中的溶质含有HCl，除以上方案外，下列哪些物质单独使用也能完成该实验？ac（填序号）
a．pH试纸     b．铜     c．紫色石蕊溶液       d．硝酸银溶液
（2）烧杯中的溶液未经处理直接倒入下水道，可能造成的危害是腐蚀铁质下水管（写一条）．要处理烧杯内溶液，使其溶质只含有CaCl₂，应向烧杯中加入过量的碳酸钙．

15．小明同学在食品包装袋内，发现有一个小纸袋，上面写着“生石灰干燥剂，请勿食用”．他随手将小纸袋拿出来放在桌面上，经过一段较长时间后发现纸袋内的白色颗粒粘在一起成为块状固体M．请你与他一起对块状固体M进行探究．
【探究任务】
（1）探究固体M是否失效；
（2）探究固体M中是否含有氢氧化钙．
【探究方案】

问题与猜想	实验步骤	实验现象	实验结论
探究一：固体M是否失效	取适量固体M，加入盛有水的烧杯中，用温度计测量加入前后的温度	温度没有明显变化	固体M失效
探究二：固体M中是否含有氢氧化钙	将上述烧杯内的液体充分搅拌、静置，取上层清液，加入酚酞试液	溶液变红	有氢氧化钙

【反思拓展】
（1）生石灰可作为干燥剂原理是（用化学方程式表示）CaO+H₂O═Ca（OH）₂；
（2）你认为“探究二”是否严密不严密，其原因是氢氧化钙也可能是未变质的氧化钙与水反应刚生成的；
（3）你认为固体M中除含有氢氧化钙外，还可能含有碳酸钙（或CaCO₃）．
请你设计实验是否含有该物质

实验步骤	现象	结论

14．如图为元素周期表的一部分，请按要求填空：

（1）表中3至10号元素位于第二周期，11至18号元素位于第三周期，分析其规律可知，每一周期元素原子的电子层数 相同．
（2）表中9号和17号元素最外层电子数相同，都易得到（填“得到”或“失去”）电子．
（3）在表中①与氧元素组成的用于实验室制取氧气的物质的化学符号为H₂O₂；⑤的元素符号为Ca．

13．有人提出使用“高科技的添加剂”可以使水变成汽油．小明同学在学习过物质构成的奥秘后，认为可以用物质组成的观点解开这个骗局．
【提出问题】根据水的组成和汽油的组成判断，水是否可以变成汽油．
【猜想与验证】
（1）确定水的组成．实验装置示意图如图，通电一段时间后，试管1和试管2中所收集的气体体积比约为1：2．对两支试管中的气体进行检验，试管1中的气体可使带火星的木条复燃  （填现象），说明是氧气；将试管2中的气体移近火焰时气体燃烧，发出淡蓝色火焰   （填现象），说明是氢气．
实验结论：水是由氢元素和氧元素组成的．
（2）确定汽油的成分．操作如下：

实验步骤	实验现象	结论
①点燃使用汽油作燃料的油灯 ②将光洁干冷的烧杯罩在火焰上方	烧杯内壁出现一层水雾．	证明汽油在空气中燃烧后的产物中有水．
③将烧杯迅速翻转，注入澄清石灰水振荡	澄清石灰水变浑浊	证明汽油在空气中燃烧后的产物中有二氧化碳．

实验结论：汽油的组成中含有碳、氢元素．
由此说明：水能不能变汽油？不能（填“能”或“不能”）

12．某饮用水中含有较多的碳酸氢钙[Ca（HCO₃）₂]，属于硬水，煮沸时会有水垢生成，实验小组欲探究该水垢的主要成分．
【猜想与分析】分析Ca（HCO₃）₂与水的元素组成，该水垢的主要成分可能是
猜想一：CaO   猜想二：Ca（OH）₂   猜想三：CaCO₃   猜想四：Ca（OH）₂和CaCO₃
小强同学认为该水垢中不会存在CaO，理由是氧化钙能与水反应
【实验与事实】

实验		现象	结论
实验一	将适量的水垢和水装入试管中，充分振荡后静置，用滴管取上层清液于小试管中，然后再向小试管中滴入紫色石蕊溶液	紫色石蕊溶液不变色	说明水垢中一定没有 氢氧化钙
实验二	按如图所示方案进行实验	反应一段时间后水垢消失，溶液澄清；玻璃片上澄清石灰水变浑浊	水垢中一定含有 碳酸钙

【原理与呈现】请用化学方程式表示实验二中有关反应的化学反应原理：CaCO₃+2HCl═CaCl₂+CO₂↑+H₂O；Ca（OH）₂+CO₂═CaCO₃↓+H₂O．
【实践与应用】使用硬水会给生活和生产带来许多麻烦，长期饮用硬水对人体健康不利，在日常生活中，可使用肥皂水来检测饮用水是硬水还是软水．

11．甲、乙、丙三个实验小组围绕“酸碱中和反应”在老师引导下开展探究活动，请你参与学习并帮助填写空格．
【查阅资料】Na₂SO₄溶液呈中性
【演示实验】将一定量的稀H₂SO₄加入到盛有无色酚酞试液和NaOH溶液的小烧杯中．当看到溶液由红色变为无色现象，证明稀硫酸和氢氧化钠发生了化学反应．
【学生板演】该反应的化学方程式H₂SO₄+2NaOH═Na₂SO₄+2H₂O．
【提出问题】部分同学产生了疑问：反应后溶液中溶质除了酚酞，还有什么呢？
【假设猜想】针对疑问，大家纷纷提出猜想．甲组同学的猜想如下：
猜想一：只有Na₂SO₄                猜想二：有Na₂SO₄和H₂SO₄
猜想三：有Na₂SO₄和NaOH          猜想四：有Na₂SO₄、H₂SO₄和NaOH
乙组同学对以上猜想提出质疑，认为有一种猜想是不合理的．不合理的猜想是猜想四．
【实验探究】（1）丙组同学取烧杯中的溶液少量于试管中，滴加几滴CuSO₄溶液，无明显变化，溶液中一定没有氢氧化钠．
（2）为了验证其余猜想，各学习小组利用烧杯中的溶液，并选用老师提供的pH试纸、铜片、BaC1₂溶液、Na₂CO₃溶液，进行如下三个方案的探究．

实验方案	测溶液pH	滴加Na2CO3溶液	滴加BaCl2溶液
实验操作
实验现象	试纸变色，对比比色卡，pH＜7	有气泡产生	产生白色沉淀
实验结论	溶液中有H2SO4	溶液中有H2SO4	溶液中有H2SO4

【得出结论】通过探究，全班同学一致确定猜想二是正确的．
【评价反思】老师对同学们能用多种方法进行探究，并且得出正确结论给予肯定．同时指出实验方案中有一个是错误的，错误的原因是氯化钡能与硫酸钠反应产生白色沉淀．
【反思拓展】（1）在分析反应后所得物质的成分时，除了考虑生成物，还应该考虑反应物是否过量．
（2）根据所学的化学知识，你还有哪些方法证明所得的溶液中含有硫酸，请列举一种方法中使用试剂的名称锌（合理均可）．

10．某无色气体可能由CO和H₂中的一种或两种组成，为了确定其成分，化学兴趣小组的同学进行了以下探究．
【查阅资料】白色的无水硫酸铜遇水会变成蓝色．
【实验设计】

①如图装置A中盛放的液体名称是石灰水．
②如图装置的正确连接顺序是：CBAD（填字母，且每套装置限用一次）．
【进行猜想】若装置连接正确，有关无色气体成分的猜想和对应的实验现象如下表：

无色气体的成分	对应的实验现象
	装置A中的液体	装置B中的固体	装置C中的固体
猜想一：只有CO	变浑浊	无明显现象	变红
猜想二：有一氧化碳和氢气	变浑浊	变蓝
猜想三：只有H2	无变化	变蓝

【实验结论】进行实验，证明猜想二正确．
【拓展延伸】铁元素可以形成三种氧化物，分别是Fe₂O₃、Fe₃O₄ 和FeO（黑色）．将CuO换为某黑色粉末（可能由一种或几种铁的氧化物组成），仍用如图装置按原连接顺序进行实验，充分反应至铁的氧化物全部转化为铁，装置C需做的一处改进是将酒精灯换成酒精喷灯．
【数据分析】假设上述实验中每一步吸收都是完全的，若黑色粉末的质量为4.8g，反应后装置A的增重为1.1g，装置B的增重为0.9g，则黑色粉末的成分是四氧化三铁与氧化亚铁的混合物．

9．铁制品锈蚀的过程，实际上是铁与空气中的氧气、水蒸气（或O₂、H₂O）等发生化学反应的过程，铁锈的主要成分是Fe₂O₃•xH₂O．某化学兴趣小组在实验室中用足量一氧化碳还原铁锈，装置如图，酒精灯b的作用是点燃多余的一氧化碳，防止污染空气．
【现象分析】实验过程中，观察到玻璃管中固体红色粉末逐渐变黑，澄清石灰水变浑浊，证明一氧化碳还原了铁锈．
【提出问题】一氧化碳还原铁锈的固体产物是铁吗？
【实验设计】上述反应进行完全后，冷却到室温，取少量玻璃管中的固体，加入稀盐酸，若观察到有气泡产生，则证明有铁生成．该小组同学按上述设计进行实验，并未观察到预期现象．
【查阅资料】一氧化碳还原氧化铁的固体产物的成分与反应温度、反应时间等因素有关，可能生成四氧化三铁、氧化亚铁、铁．
【实验反思】一氧化碳还原铁锈的实验中，若要得到铁可适当提高反应温度和延长反应时间．如图所示实验装置中，应作的一处修改是将酒精灯a换成酒精喷灯（或给酒精灯a加网罩）．
【重新实验】该小组同学用修改后的装置重新进行实验，完全反应后，冷却到室温，取少量玻璃管中的固体，加入硫酸铜溶液，观察到有红色固体析出，证明有铁生成．
【拓展应用】该小组同学用修改后的装置进行一氧化碳还原赤铁矿的实验，使赤铁矿中的氧化铁全部转变为铁（已知赤铁矿中的杂质不与一氧化碳反应），测得下列数据：
①反应前玻璃管和内盛赤铁矿粉末的总质量70.0g（玻璃管的质量为60.0g）；
②反应后玻璃管和内盛固体的总质量67.6g（冷却到室温称量）．
则该赤铁矿中氧化铁的质量分数为80%．

8．钙的一种特殊氧化物W（CaxOy）广泛应用于水产养殖、污水处理等领域，是优良的供养剂．某化学兴趣小组针对W的组成进行了实验，实验装置如图．
【资料在线】（1）W在350℃时能迅速分解，生成CaO和O₂；
（2）氧化钙（CaO）可吸收空气中的水蒸气．
【实验步骤】
（1）连接仪器，并检查装置气密性；
（2）取一定量W，准确称得其质量；
（3）连接仪器，读取量气管液面的初始数值；
（4）点燃酒精灯，当小试管中的W反应完全．停止加热，冷却至室温；
（5）再次读取量气管液面的数值．
【回答问题】
（1）实验中，当观察到量气管内液面不再下降，说明W已完全反应；
（2）正确读取量气管内液面的初始、最终读数前都需进行的操作是调节两边液面相平；
（3）若W质量为0.144g，反应前量气管读数为2.10mL，反应后量气管读数为24.50mL（常温下氧气的密度为1.429g/L）．实验中量气管的最佳规格是A（填字母序号）；
A．50mL      B．100mL      C．1L
（4）分析实验测量的数据，生成氧气的质量为0.0320096g，氧化钙的质量为0.1119904g，由此推知，W中钙元素的质量为0.079993142g；
（5）计算确定W（CaxOy）的化学式CaO₂；（请写出解题过程），
【反思与评价】
（1）结合上述的计算结果，W受热分解的化学方程式为2CaO₂$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2CaO+O₂↑；
（2）加热小试管时，随着W受热分解，量气管内的液面逐渐下降，为防止试管和量气管内气体压强过大，可将漏斗下移（填“上提”或“下移”）；
（3）利用上述实验反应后剩余固体的质量也可求出W的化学式．若反应结束后，待剩余固体的在空气中冷却至室温再称量，则所测W（CaxOy）的化学式中y的值将偏大（填“偏大”、“偏小”或“无影响”），其原因是在空气中冷却导致CaO吸收水蒸气．

7．铁在生产生活中应用十分广泛．铁的冶炼和利用已成为目前科学研究和技术领域中的重要课题．
一、生活中使用的防寒热贴利用了铁生锈原理，其工作过程中实现了由化学能转化为热能．
二、铁矿石冶炼成铁是一个复杂的过程，把铁矿石和焦炭、石灰石一起加入高炉，在高温下，利用焦炭与氧气反应生成的一氧化碳把铁从铁矿石里还原出来，得到铁合金．一氧化碳还原氧化铁的化学方程式为Fe₂O₃+3CO$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$2Fe+3CO₂．
（1）甲同学为探究铁合金中铁的质量分数，先后进行了四次实验（杂质不与稀硫酸反应），实验数据如表：

	第一次	第二次	第三次	第四次
所取合金的质量∕g	10	10	20	30
所加稀硫酸的质量∕g	100	120	80	X
生成氢气的质量∕g	0.3	0.3	0.3	Y

请回答：上表第四次实验中合金里的铁恰好与稀硫酸完全反应，则Y=0.9 g，该铁合金中铁的质量分数是多少（写出计算过程）？
（2）乙同学提出单质碳也具有还原性，碳还原氧化铁的化学方程式为2Fe₂O₃+3C$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$4Fe+3CO₂↑，为什么工业上不用焦炭作为还原剂直接还原铁矿石？于是，他模拟工业炼铁设计如下对比实验（查阅资料获知NaOH溶液可吸收CO₂气体）：
①取两份相同质量的氧化铁粉末．一份与足量的碳粉均匀混合放入如图装置A的硬质试管中；另一份放入如图装置B的硬质玻璃管中．

②装置A和B两组实验同时开始进行．在装置B的反应中，实验开始前，先通CO （选填“通CO“或“加热“）；实验结束后，继续通入C0直至冷却至室温．
此时，发现装置B的硬质玻璃管中固体完全由红色变为黑色，装置A的硬质试管中仍有红色固体．因而他认为焦炭和铁矿石都是固体，接触面积小，不易完全反应是工业上不用焦炭作为还原剂直接还原铁矿石的一个原因．
（3）丙同学经过查阅资料发现除了上述原因外，工业上不用焦炭作为还原剂直接还原铁矿石还有一些其它原因，试写出其中的一个生铁和焦炭都是固体，不易分离．
（4）丁同学利用图B装置，取不同质量的铁的氧化物进行实验．所得实验数据如下：

实验序号	铁的氧化物质量/g	生成铁的质量/g
1	4.00	2.81
2	8.00	7.62
3	10.00	7.01
4	12.00	8.42
5	14.00	9.81
6	16.00	11.22
7	18.00	12.63
8	20.00	14.03

从上表可以看出进行第2次实验时，所得数据十分不可靠，故舍去．请分析造成此种结果的原因主要可能是反应时间太短．