专题十 异常现象分析类实验探究题
1．（2022·苏州）锰元素能形成MnO、MnO2、Mn2O3和Mn3O4等多种氧化物，其中Mn3O4是重要的结构材料。工业用硫酸锰（MnSO4）制备Mn3O4的流程如下：
（1）“沉淀”反应是。该反应的基本类型为 。
（2）写出“过滤”所得滤液的一种用途： 。
（3）将Mn（OH）2加水“打浆”制成悬浊液，可加快“氧化”反应速率的原因是 。
（4）“氧化”时，Mn（OH）2与空气中的氧气在60℃条件下反应生成Mn3O4，该反应的化学方程式为 。
（5）通过测定固体产物中锰元素质量分数来推断产物成分。“氧化”所得固体产物中锰元素质量分数随通空气时间的变化如图所示。
①通空气8小时左右，所得固体几乎全部为Mn3O4.推出该结论的依据是 。
②通空气超过8小时，产物中锰元素质量分数减小的原因是 。
2．（2022·成都）劳动实践课上同学们用草木灰给农作物施肥。课后同学查阅资料，得知草木灰是一种重要的农家肥，碳酸钾含量高。
【提出问题】
如何测定草木灰中碳酸钾的含量？
【查阅资料】
常见草木灰钾含量(以碳酸钾表示)如下表：
草木灰种类 小灌木灰 稻草灰 小麦杆灰 棉壳灰 棉秆灰 向日葵杆灰
K2CO3(%) 8.66 2.63 20.26 32.28 16.44 51.97
提取碳酸钾主要过程是：秸秆→草木灰→滤液→固体
（1）表格中钾含量最高的草木灰是 ，同学们选用这种秸秆灰提取碳酸钾。
（2）【设计与实验】
实验一：提取碳酸钾
第一步：燃烧秸秆，收集草木灰，称取20.00g。
第二步：用60℃水浸洗草木灰(如图1)并过滤，浸洗滤渣2次，合并滤液。
第三步：蒸发滤液，烘干得到9.90g固体。
图1实验中，用60℃的温水而不用冷水浸洗的原因是 。
（3）根据图2，搅拌器转速控制在每分钟 转，浸取时间为 分钟，比较适宜。
（4）实验二：测定碳酸钾含量
取实验一中所得固体3.30g进行图3实验。
实验中需缓慢滴入稀硫酸，原因是 。
（5）装置B的作用是 。
（6）【数据与解释】
称量图3中反应前后烧杯和其中溶液的总质量，增重0.92g。计算草木灰中碳酸钾的质量分数为 %，与表格中数据相比明显偏低，原因可能是 (填序号)。
a.烧杯中溶液与空气接触 b.固体含有其它钾盐 c.固体含有氯化钠
（7）【反思与评价】
我国秸秆产量巨大，可作为生物质发电的原料，还可利用其燃烧发电产生的草木灰提取碳酸钾，其优点有 (写一条)。
3．（2022·常州）在初中化学“金属的性质”中有如下实验：将无锈铁钉浸入CuSO4溶液，观察到铁钉表面出现红色物质。研究性学习小组对其展开了进一步探究。
（1）【提出问题】Al和CuSO4溶液也能发生化学反应吗？
预测Al能和CuSO4溶液反应，理由是 。
（2）【进行实验】将一端缠绕的铝丝浸入CuSO4溶液（如图），观察现象。
铝丝表面未出现红色物质，原因是 。
（3）【实验改进】用砂纸将铝丝表面打磨光亮，将其浸入CuSO4溶液，观察现象。
填写实验报告单：
序号 实验现象 结论与解释
① 铝丝表面有少量气泡；铝丝周围出现蓝绿色物质 CuSO4溶液呈弱酸性，与Al反应产生的气体是 ：蓝绿色物质成分待探究
② 24h后，铝丝仍光亮；48h后，铝丝表面出现少量红色物质 红色物质是 ，说明Al能和CuSO4溶液反应，但反应较慢
③ 铝丝周围溶液逐渐变成无色，铝丝以下溶液仍为蓝色；两层溶液界面清晰 反应生成的Al2（SO4）3为无色；Al2（SO4）3溶液的密度 （填“>” 或“<”）CuSO4溶液
（4）【深入探究】为研究上述异常现象，同学们查阅了相关资料，继续开展探究。
资料：①Cu2（OH）2SO4呈蓝绿色，不溶于水；②Cl-可加快铝丝和其他物质的反应速率。
取出铝丝，将试管中的混合物分离得到蓝绿色固体。加入稀硫酸，固体溶解形成蓝色溶液，该反应的化学方程式为 。
（5）欲加快Al和CuSO4溶液的反应，可加入的物质是 。（填一种即可）
（6）【拓展应用】通过探究，同学们提出了铝制品使用的注意事项。
下列食品不能长时间用铝制炊具盛放的是 （填序号）。A．食醋 B．食用油 C．面粉 D．咸菜
4．（2022·南通）（1）某兴趣小组的同学们以“稀盐酸与氢氧化钡溶液能否反应”为课题进行了科学探究。他们做了如图所示的实验：同学们在烧杯中加入10mL氢氧化钡溶液，然后滴加无色酚酞试液，继续向烧杯中滴加稀盐酸，边滴边搅拌，观察到 ，从而得出稀盐酸与氢氧化钡能发生反应的结论。
他们继续向溶液M中滴加碳酸钠溶液，发现只有白色沉淀产生，无其它实验现象。由此可知，溶液M中除了含有酚酞外，还含有的溶质是 （填化学式）。
（2）【提出问题】反应最终所得溶液N的溶质成分是什么（不考虑酚酞）？
【猜想与假设】
甲同学猜想：NaCl、BaCl2 乙同学猜想：NaCl 丙同学猜想：NaCl、Na2CO3
【分析与交流】上述猜想中不合理是 同学的猜想。甲同学猜想溶液N中含有NaCl的依据是 （用化学方程式表示）。
（3）【活动与探究】同学们取少量溶液N，向其中滴加 ，观察到 ，即可确定乙同学的猜想正确。
（4）【总结与提升】通过上述探究可知：一般我们都是从生成物和反应物两个角度对反应后溶质成分做出猜想，并结合 排除不合理猜想。然后再设计实验验证猜想。
5．（2022·连云港）CuSO4是化学实验中常见试剂。
（1）验证质量守恒定律。
步骤1：在锥形瓶中加入适量的CuSO4溶液，塞好橡胶塞。将几根铁钉用砂纸打磨干净，将盛有CuSO4溶液的锥形瓶和铁钉一起放在托盘天平上称量，记录所称质量为m1。
步骤2：将铁钉浸入到CuSO4溶液中，塞好橡胶塞。观察实验现象，待反应有明显现象后，将盛有CuSO4溶液和铁钉的锥形瓶一起放在托盘天平上称量，记录所称质量为m2
①用砂纸将铁钉打磨干净的作用是 。
②步骤2中可观察到明显的实验现象是 。该变化可说明Fe和Cu的金属活动性由强到弱的顺序是 。
③若m1=m2，可证明参加反应的Fe和CuSO4的质量总和等于 。
（2）探究CuSO4溶液对H2O2分解具有催化作用。
①若要证明CuSO4溶液对H2O2分解具有催化作用，除需证明CuSO4在反应前后化学性质和质量不发生改变外，还需证明的是 。
②为探究CuSO4在反应前后质量是否发生改变，某同学设计如下实验：
向H2O2溶液中滴入10ga%的CuSO4溶液，待反应完全后，向试管中加入足量的BaCl2溶液，产生沉淀，过滤、洗涤、干燥，称量沉淀物为bg。
上述实验步骤中若缺少“洗涤、干燥”，则通过沉淀物bg计算出溶液中CuSO4的质量 0.1ag。(填“大于”或“小于”或“等于”)
（3）将16.0gCuSO4置于坩埚中加热，固体质量与成分随温度变化的曲线如图所示。
①650℃时，CuSO4开始发生分解反应，生成CuO和另一种氧化物X，X的化学式为 。
②1000℃时，CuO开始发生分解反应，生成Cu2O和O2.计算图中m的值 。(写出计算过程)
6．（2022·长春）脱氧剂可以延长食品保质期。某脱氧剂的主要成分为铁粉、活性炭和氯化钠。针对该脱氧剂进行如下活动：
（1）活动一：验证脱氧剂中含有铁粉和活性炭
【进行实验】
取脱氧剂样品于试管中，加入足量的稀盐酸，观察到有气泡产生，溶液变为浅绿色，说明脱氧剂中含有铁粉，写出该反应的化学方程式 。
充分反应后，将试管中的固液混合物过滤、将滤渣洗涤、干燥，得到黑色固体。
（2）如图所示，将黑色固体置于坩埚（耐高温容器）内，在电炉上灼烧，最终黑色固体全部消失。灼烧期间，在坩埚上方罩上烧杯，过一会儿，迅速把烧杯倒过来、向烧杯内注入澄清石灰水，振荡，观察到 的现象，说明脱氧剂中含有活性炭。
（3）【反思与评价】
用酒精灯替换电炉重复（2）实验，虽出现相同现象，但会影响实验结论，其原因是 。
（4）活动二：探究脱氧剂中氯化钠的作用
【查阅资料】脱氧剂能延长食品保质期是利用了铁生锈的原理
【猜想与假设】氯化钠可能影响铁生锈的速率
【进行实验】按下图所示A、B装置进行实验，相同温度下，每隔一段时间测量导管中水面上升高度，实验数据如下表。
时间/h 0 1.0 2.0 3.0
A装置导管中水面上升高度/cm 0 1.2 5.6 9.7
B装置导管中水面上升高度/cm 0 0 0.8 3.5
【解释与结论】
从化学、物理两个视角综合分析，A、B装置导管中水面上升的原因是 。
（5）结合表中数据、得出脱氧剂中氯化钠的作用是 （填“加快”或“减慢”）铁生锈的速率。
（6）【拓展与应用】铁生锈的原理在生活中有诸多应用
取暖用的“暖宝宝”主要成分与脱氧剂相同，说明铁生锈是 （填“吸热”或“放热”）反应；
（7）写出一种防止铁生锈的具体方法 。
7．（2022·襄阳）小明同学取镁、铝、锌三种金属，分别放入盛有质量和质量分数都相等的稀盐酸的锥形瓶中，实验装置如图1，采集数据，得到如图2所示的气压变化曲线。
（1）镁、铝、锌与稀盐酸反应产生的相同气体是 (填化学式)。
（2）铝对应的曲线是B，反应速率先慢后快，其主要原因是 。
（3）从图2分析，以下结论正确的是 (填序号)。
①金属镁对应的气压变化曲线是A ②M点时参加反应的镁锌质量相等
③实验时取用的镁铝质量可能相等
专题十 异常现象分析类实验探究题
1．（2022·苏州）锰元素能形成MnO、MnO2、Mn2O3和Mn3O4等多种氧化物，其中Mn3O4是重要的结构材料。工业用硫酸锰（MnSO4）制备Mn3O4的流程如下：
（1）“沉淀”反应是。该反应的基本类型为 。
（2）写出“过滤”所得滤液的一种用途： 。
（3）将Mn（OH）2加水“打浆”制成悬浊液，可加快“氧化”反应速率的原因是 。
（4）“氧化”时，Mn（OH）2与空气中的氧气在60℃条件下反应生成Mn3O4，该反应的化学方程式为 。
（5）通过测定固体产物中锰元素质量分数来推断产物成分。“氧化”所得固体产物中锰元素质量分数随通空气时间的变化如图所示。
①通空气8小时左右，所得固体几乎全部为Mn3O4.推出该结论的依据是 。
②通空气超过8小时，产物中锰元素质量分数减小的原因是 。
【答案】（1）复分解反应 （2）作氮肥 （3）增大氢氧化锰与氧气接触面积
（4）
（5）Mn3O4中锰元素的质量分数约为；部分Mn3O4转化为更高价态的锰的氧化物（或部分Mn3O4转化为Mn2O3.MnO2）
【解析】(1)氨水可电离出铵根离子和氢氧根离子，根据反应可知硫酸锰和氨水反应生成氢氧化锰和硫酸铵，属于两种化合物互相交换成分生成另外两种化合物的反应即复分解反应，故填：复分解反应；
(2)根据题意可知，过滤后的滤液中含有硫酸铵，硫酸铵含有氮元素属于氮肥，故填：作氮肥；
(3)将氢氧化锰加水“打浆”制成悬浊液，可以在通入空气是与氧气充分接触从而加快“氧化”反应速率，故填：增大氢氧化锰与氧气接触面积；
(4)氢氧化锰与空气中的氧气在60℃条件下反应生成四氧化三锰和水，化学方程式为：；
(5)①硫酸锰中锰元素的质量分数是，如图通空气8小时左右，所得固体中锰元素质量分数也是，故说明此时所得固体几乎全部为Mn3O4；
②通空气超过8小时，产物中锰元素质量分数减小的原因是：部分Mn3O4转化为更高价态的锰的氧化物（或部分Mn3O4转化为Mn2O3.MnO2）
2．（2022·成都）劳动实践课上同学们用草木灰给农作物施肥。课后同学查阅资料，得知草木灰是一种重要的农家肥，碳酸钾含量高。
【提出问题】
如何测定草木灰中碳酸钾的含量？
【查阅资料】
1 常见草木灰钾含量(以碳酸钾表示)如下表：
草木灰种类 小灌木灰 稻草灰 小麦杆灰 棉壳灰 棉秆灰 向日葵杆灰
K2CO3(%) 8.66 2.63 20.26 32.28 16.44 51.97
2 提取碳酸钾主要过程是：秸秆→草木灰→滤液→固体
（1）表格中钾含量最高的草木灰是 ，同学们选用这种秸秆灰提取碳酸钾。
（2）【设计与实验】
实验一：提取碳酸钾
第一步：燃烧秸秆，收集草木灰，称取20.00g。
第二步：用60℃水浸洗草木灰(如图1)并过滤，浸洗滤渣2次，合并滤液。
第三步：蒸发滤液，烘干得到9.90g固体。
图1实验中，用60℃的温水而不用冷水浸洗的原因是 。
（3）根据图2，搅拌器转速控制在每分钟 转，浸取时间为 分钟，比较适宜。
（4）实验二：测定碳酸钾含量
取实验一中所得固体3.30g进行图3实验。
实验中需缓慢滴入稀硫酸，原因是 。
（5）装置B的作用是 。
（6）【数据与解释】
称量图3中反应前后烧杯和其中溶液的总质量，增重0.92g。计算草木灰中碳酸钾的质量分数为 %，与表格中数据相比明显偏低，原因可能是 (填序号)。
a.烧杯中溶液与空气接触 b.固体含有其它钾盐 c.固体含有氯化钠
（7）【反思与评价】
我国秸秆产量巨大，可作为生物质发电的原料，还可利用其燃烧发电产生的草木灰提取碳酸钾，其优点有 (写一条)。
【答案】（1）向日葵杆灰 （2）相同时间内，水温高碳酸钾溶解得更快更多，提高溶解效率
（3）500；20 （4）有利于二氧化碳被氢氧化钠溶液充分吸收
（5）吸收气体中的水蒸气 （6）43.28；bc （7）资源综合利用
【解析】查阅资料
（1）根据表格可知，向日葵杆灰中碳酸钾的含量最高，故表格中钾含量最高的草木灰是向日葵杆灰；
设计与实验
（2）碳酸钾的溶解度随温度的升高而增大，故相同时间内，水温高碳酸钾溶解得更快更多，可提高溶解效率；
（3）根据图2，比较四条钾浸取率曲线，可知同一时间下，搅拌器转速在500r/min时，钾浸取率较高，在20分钟的时候出现平缓的浸取率曲线，故搅拌器转速控制在每分钟500转，浸取时间为20分钟，比较适宜；
（4）实验中需缓慢滴入稀硫酸，控制硫酸与碳酸钾反应速率，有利于二氧化碳与氢氧化钠溶液充分反应而被吸收；
（5）实验测定碳酸钾的含量，碳酸钾与硫酸反应生成硫酸钾、二氧化碳和水，装置C用氢氧化钠吸收二氧化碳，通过增重来确定生成二氧化碳的质量，装置B中应该为浓硫酸溶液，用来吸收气体中的水蒸气，确保装置C中增重即为反应生成二氧化碳的质量；
（6）称量图3中反应前后烧杯和其中溶液的总质量，增重0.92g，即为生成二氧化碳的质量，实验一中20g草木灰烘干得到9.9g固体，则实验二中实验一中烘干固体3.3g，
设3.3g固体碳酸钾的的质量为，
解得
则草木灰中碳酸钾的质量分数为；
a、烧杯中溶液与空气接触，导致氢氧化钠吸收空气中的二氧化碳，会导致碳酸钾质量分数偏大；
b、固体含有其它钾盐，与硫酸不反应，导致碳酸钾质量分数偏低；
c、固体含有氯化钠，与硫酸不反应，导致碳酸钾质量分数偏低；
故答案为：bc；
反思与评价
（7）我国秸秆产量巨大，可作为生物质发电的原料，还可利用其燃烧发电产生的草木灰提取碳酸钾，其优点有资源综合利用，减少污染。
3．（2022·常州）在初中化学“金属的性质”中有如下实验：将无锈铁钉浸入CuSO4溶液，观察到铁钉表面出现红色物质。研究性学习小组对其展开了进一步探究。
（1）【提出问题】Al和CuSO4溶液也能发生化学反应吗？
预测Al能和CuSO4溶液反应，理由是 。
（2）【进行实验】将一端缠绕的铝丝浸入CuSO4溶液（如图），观察现象。
铝丝表面未出现红色物质，原因是 。
（3）【实验改进】用砂纸将铝丝表面打磨光亮，将其浸入CuSO4溶液，观察现象。
填写实验报告单：
序号 实验现象 结论与解释
① 铝丝表面有少量气泡；铝丝周围出现蓝绿色物质 CuSO4溶液呈弱酸性，与Al反应产生的气体是 ：蓝绿色物质成分待探究
② 24h后，铝丝仍光亮；48h后，铝丝表面出现少量红色物质 红色物质是 ，说明Al能和CuSO4溶液反应，但反应较慢
③ 铝丝周围溶液逐渐变成无色，铝丝以下溶液仍为蓝色；两层溶液界面清晰 反应生成的Al2（SO4）3为无色；Al2（SO4）3溶液的密度 （填“>” 或“<”）CuSO4溶液
（4）【深入探究】为研究上述异常现象，同学们查阅了相关资料，继续开展探究。
资料：①Cu2（OH）2SO4呈蓝绿色，不溶于水；②Cl-可加快铝丝和其他物质的反应速率。
取出铝丝，将试管中的混合物分离得到蓝绿色固体。加入稀硫酸，固体溶解形成蓝色溶液，该反应的化学方程式为 。
（5）欲加快Al和CuSO4溶液的反应，可加入的物质是 。（填一种即可）
（6）【拓展应用】通过探究，同学们提出了铝制品使用的注意事项。
下列食品不能长时间用铝制炊具盛放的是 （填序号）。A．食醋 B．食用油 C．面粉 D．咸菜
【答案】（1）Al比Cu活泼 （2）铝丝表面有一层致密的氧化铝膜
（3）H2或氢气；Cu或铜；< （4）
（5）NaCl、CuCl2等 （6）AD
【解析】（1）Al比Cu活泼，活泼金属能将不活泼金属从其盐溶液中置换出来，所以预测Al能和CuSO4溶液反应。
（2）铝在空气中易与氧气反应生成致密的氧化铝薄膜，铝丝表面有一层致密的氧化铝膜阻碍铝和硫酸铜溶液接触，所以铝丝表面未出现红色物质。
（3）①硫酸铜溶液呈弱酸性，则含有氢离子，铝可以和酸反应放出氢气，所以产生的气体是氢气。
②结论为铝能和硫酸铜反应，铝和硫酸铜反应生成硫酸铝和铜，且铜是红色的，所以红色物质是铜。
③硫酸铝为无色，硫酸铜为蓝色，上层为无色下层为蓝色，所以硫酸铝在上层，密度小，故填<。
（4）Cu2（OH）2SO4呈蓝绿色，不溶于水。则蓝绿色固体是Cu2（OH）2SO4。加入硫酸生成蓝色溶液，则生成硫酸铜，化学反应前后元素的种类不变及氢离子和氢氧根离子反应可生成水（酸可以和不溶性碱反应），则还有水生成，所以化学方程式为。
（5）Cl-可加快铝丝和其他物质的反应速率，所以加入含有氯离子的物质，但加入的物质不能与铝或硫酸铜反应以免干扰铝和硫酸铜的反应。所以可以加入NaCl、CuCl2等。
（6）A. 食醋呈酸性，能与铝反应，不能长时间用铝制炊具盛放；
B. 食用油不与铝反应，能长时间用铝制炊具盛放；
C. 面粉不与铝反应，能长时间用铝制炊具盛放；
D. 咸菜含有氯化钠，含有氯离子，根据Cl-可加快铝丝和其他物质的反应速率可知，不能长时间用铝制炊具盛放；
故答案为：AD。
4．（2022·南通）（1）某兴趣小组的同学们以“稀盐酸与氢氧化钡溶液能否反应”为课题进行了科学探究。他们做了如图所示的实验：同学们在烧杯中加入10mL氢氧化钡溶液，然后滴加无色酚酞试液，继续向烧杯中滴加稀盐酸，边滴边搅拌，观察到 ，从而得出稀盐酸与氢氧化钡能发生反应的结论。
他们继续向溶液M中滴加碳酸钠溶液，发现只有白色沉淀产生，无其它实验现象。由此可知，溶液M中除了含有酚酞外，还含有的溶质是 （填化学式）。
（2）【提出问题】反应最终所得溶液N的溶质成分是什么（不考虑酚酞）？
【猜想与假设】
甲同学猜想：NaCl、BaCl2 乙同学猜想：NaCl 丙同学猜想：NaCl、Na2CO3
【分析与交流】上述猜想中不合理是 同学的猜想。甲同学猜想溶液N中含有NaCl的依据是 （用化学方程式表示）。
（3）【活动与探究】同学们取少量溶液N，向其中滴加 ，观察到 ，即可确定乙同学的猜想正确。
（4）【总结与提升】通过上述探究可知：一般我们都是从生成物和反应物两个角度对反应后溶质成分做出猜想，并结合 排除不合理猜想。然后再设计实验验证猜想。
【答案】（1）溶液由红色变为无色；BaCl2 （2）丙；
（3）碳酸钠溶液；没有白色沉淀生成
（4）实验现象
【解析】氢氧化钡稀释溶液始终为碱性，不能使酚酞变红。而氢氧化钡和稀盐酸反应生成氯化钡和水，恰好完全反应或酸过量，溶液变为中性或酸性可使酚酞变为无色。所以观察到溶液由红色变为无色，从而得出稀盐酸与氢氧化钡能发生反应的结论。
继续向溶液M中滴加碳酸钠溶液，发现只有白色沉淀产生，无其它实验现象。说明溶液M中没有盐酸，因为盐酸与碳酸钠反应生成氯化钠、水和二氧化碳气体，溶液M中没有氢氧化钡，因为氢氧化钡溶液呈碱性，酚酞遇到碱性溶液变红，所以溶液M中只有生成的氯化钡化学式BaCl2。
分析与交流：
上述猜想中不合理是丙同学的猜想。向溶液M中滴加碳酸钠溶液，发现只有白色沉淀产生，无其它实验现象，说明没有碳酸钠，因为碳酸钠溶液呈碱性，酚酞遇到碱性溶液变红。
甲同学猜想溶液N中含有NaCl的依据是碳酸钠与氯化钡反应生成碳酸钡沉淀和氯化钠，反应的化学方程式为。
活动与探究：
乙同学的猜想正确，说明没有氯化钡，碳酸钠与氯化钡反应生成碳酸钡沉淀和氯化钠，取少量溶液N，向其中滴加碳酸钠溶液，观察到没有白色沉淀生成，即可确定乙同学的猜想正确。
总结与提升：
通过上述探究可知：一般我们都是从生成物和反应物两个角度对反应后溶质成分做出猜想，并结合实验现象排除不合理猜想。然后再设计实验验证猜想。
5．（2022·连云港）CuSO4是化学实验中常见试剂。
（1）验证质量守恒定律。
步骤1：在锥形瓶中加入适量的CuSO4溶液，塞好橡胶塞。将几根铁钉用砂纸打磨干净，将盛有CuSO4溶液的锥形瓶和铁钉一起放在托盘天平上称量，记录所称质量为m1。
步骤2：将铁钉浸入到CuSO4溶液中，塞好橡胶塞。观察实验现象，待反应有明显现象后，将盛有CuSO4溶液和铁钉的锥形瓶一起放在托盘天平上称量，记录所称质量为m2
①用砂纸将铁钉打磨干净的作用是 。
②步骤2中可观察到明显的实验现象是 。该变化可说明Fe和Cu的金属活动性由强到弱的顺序是 。
③若m1=m2，可证明参加反应的Fe和CuSO4的质量总和等于 。
（2）探究CuSO4溶液对H2O2分解具有催化作用。
①若要证明CuSO4溶液对H2O2分解具有催化作用，除需证明CuSO4在反应前后化学性质和质量不发生改变外，还需证明的是 。
②为探究CuSO4在反应前后质量是否发生改变，某同学设计如下实验：
向H2O2溶液中滴入10ga%的CuSO4溶液，待反应完全后，向试管中加入足量的BaCl2溶液，产生沉淀，过滤、洗涤、干燥，称量沉淀物为bg。
上述实验步骤中若缺少“洗涤、干燥”，则通过沉淀物bg计算出溶液中CuSO4的质量 0.1ag。(填“大于”或“小于”或“等于”)
（3）将16.0gCuSO4置于坩埚中加热，固体质量与成分随温度变化的曲线如图所示。
①650℃时，CuSO4开始发生分解反应，生成CuO和另一种氧化物X，X的化学式为 。
②1000℃时，CuO开始发生分解反应，生成Cu2O和O2.计算图中m的值 。(写出计算过程)
【答案】（1）除去铁钉表面的铁锈；银白色的铁钉表面有红色固体出现，溶液由蓝色变为浅绿色；Fe＞Cu；生成的Cu和FeSO4的质量总和
（2）CuSO4溶液能改变H2O2分解速率；大于
（3）SO3；解：设生成Cu2O的质量为zz=7.2g即m的值为7.2g
【解析】(1)①用砂纸将铁钉打磨干净的作用是将铁钉表面的铁锈除去，防止影响实验；
将铁钉浸入到CuSO4溶液中，铁和硫酸铜反应生成硫酸亚铁和铜，现象为：银白色的铁钉表面有红色固体出现，溶液由蓝色变为浅绿色；
铁能将铜从其盐溶液中置换出来，说明金属活动性：Fe＞Cu；
③m1为反应前盛有CuSO4溶液的锥形瓶和铁钉，m2为反应后盛有CuSO4溶液的锥形瓶和铁钉的质量，若m1=m2，说明参加反应的Fe和CuSO4的质量总和等于生成的Cu和FeSO4的质量总和；
(2)①催化剂能改变化学反应速率，且化学反应前后，催化剂的质量和化学性质不变，故还需证明的是CuSO4溶液能改变H2O2分解速率；
②上述实验步骤中若缺少“洗涤、干燥”，会导致沉淀物的质量偏大，计算得出的硫酸铜的质量偏大，则计算出溶液中CuSO4的质量大于0.1ag；
(3)①①650℃时，CuSO4开始发生分解反应，生成CuO和另一种氧化物X，根据质量守恒定律，化学反应前后，元素的种类和质量不变，另一氧化物中一定含硫元素，硫元素的质量为，则另一氧化物中氧元素的质量为：16.0g-3.2g-8.0g=4.8g，设该氧化物的化学式为：SxOy，则32x：16y=3.2g：4.8g，x：y=1：3，故该氧化物的化学式为：SO3；
6．（2022·长春）脱氧剂可以延长食品保质期。某脱氧剂的主要成分为铁粉、活性炭和氯化钠。针对该脱氧剂进行如下活动：
（1）活动一：验证脱氧剂中含有铁粉和活性炭
【进行实验】
取脱氧剂样品于试管中，加入足量的稀盐酸，观察到有气泡产生，溶液变为浅绿色，说明脱氧剂中含有铁粉，写出该反应的化学方程式 。
充分反应后，将试管中的固液混合物过滤、将滤渣洗涤、干燥，得到黑色固体。
（2）如图所示，将黑色固体置于坩埚（耐高温容器）内，在电炉上灼烧，最终黑色固体全部消失。灼烧期间，在坩埚上方罩上烧杯，过一会儿，迅速把烧杯倒过来、向烧杯内注入澄清石灰水，振荡，观察到 的现象，说明脱氧剂中含有活性炭。
（3）【反思与评价】
用酒精灯替换电炉重复（2）实验，虽出现相同现象，但会影响实验结论，其原因是 。
（4）活动二：探究脱氧剂中氯化钠的作用
【查阅资料】脱氧剂能延长食品保质期是利用了铁生锈的原理
【猜想与假设】氯化钠可能影响铁生锈的速率
【进行实验】按下图所示A、B装置进行实验，相同温度下，每隔一段时间测量导管中水面上升高度，实验数据如下表。
时间/h 0 1.0 2.0 3.0
A装置导管中水面上升高度/cm 0 1.2 5.6 9.7
B装置导管中水面上升高度/cm 0 0 0.8 3.5
【解释与结论】
从化学、物理两个视角综合分析，A、B装置导管中水面上升的原因是 。
（5）结合表中数据、得出脱氧剂中氯化钠的作用是 （填“加快”或“减慢”）铁生锈的速率。
（6）【拓展与应用】铁生锈的原理在生活中有诸多应用
取暖用的“暖宝宝”主要成分与脱氧剂相同，说明铁生锈是 （填“吸热”或“放热”）反应；
（7）写出一种防止铁生锈的具体方法 。
【答案】（1）Fe+2HCl＝FeCl2+H2↑ （2）澄清石灰水变浑浊
（3）无法确定生成的二氧化碳是因为碳燃烧还是酒精燃烧
（4）铁与水、氧气反应生锈，烧瓶内气体减少，气压减小，所以大气压将水压入导管
（5）加快 （6）放热 （7）刷漆
【解析】（1）铁和盐酸反应生成浅绿色的氯化亚铁溶液和氢气，化学方程式为。
（2）碳燃烧生 二氧化碳，二氧化碳能与氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和水，所以向烧杯内注入澄清石灰水，振荡，观察到澄清石灰水变浑浊，说明脱氧剂中含有活性炭。
（3）酒精灯的燃料酒精燃烧生成二氧化碳和水，无法确定生成的二氧化碳是因为碳燃烧还是酒精燃烧，所以用酒精灯替换电炉重复（2）实验，虽出现相同现象，但会影响实验结论。
（4）导管内水面上升，是因为瓶内气压减小，大气压将烧杯内的水压入导管。铁与水、氧气反应生锈，烧瓶内气体减少，气压减小，所以大气压将水压入导管。
（5）从表中数据A装置导管中水面上升开始时间较短，最终高度较大，说明A铁生锈较快，则得出脱氧剂中氯化钠的作用是加快铁生锈的速率。
（6）取暖用的“暖宝宝”主要成分与脱氧剂相同，使用时放出热量，所以说明铁生锈是放热反应。
（7）铁生锈需要和空气中的氧气、水蒸气接触，所以可以在铁制品表面刷漆防锈。
7．（2022·襄阳）小明同学取镁、铝、锌三种金属，分别放入盛有质量和质量分数都相等的稀盐酸的锥形瓶中，实验装置如图1，采集数据，得到如图2所示的气压变化曲线。
（1）镁、铝、锌与稀盐酸反应产生的相同气体是 (填化学式)。
（2）铝对应的曲线是B，反应速率先慢后快，其主要原因是 。
（3）从图2分析，以下结论正确的是 (填序号)。
①金属镁对应的气压变化曲线是A ②M点时参加反应的镁锌质量相等
③实验时取用的镁铝质量可能相等
【答案】（1）H2 （2）铝表面有一层氧化铝薄膜，刚开始发生的反应是氧化铝与盐酸的反应
（3）①③
【解析】装置中的压强越大，则表示产生的氢气越多。
（1）镁、铝、锌均能与稀盐酸反应生成氢气，产生的气体的化学式为H2。
（2）由于铝在空气中易与氧气反应，生成一层致密的氧化铝薄膜，而盐酸先与氧化铝反应，故一开始几乎无氢气生成；
（3）①由于金属活动性顺序镁>铝>锌，则镁与盐酸反应的速率最快，则曲线A表示的是镁对应的气压变化，该结论正确；
②由前面分析可知，镁对应的曲线是A、铝对应的曲线是B，则锌对应的曲线是C，而、，可知等质量的镁、锌与稀盐酸反应时，镁产生的氢气比锌多，由图可知，M点时镁、锌产生的氢气质量相同，则该结论不正确；
③曲线B表示的是铝对应的气压变化，由于、，参与反应的铝的质量与生成的氢气的质量比为，即等质量的镁、铝与稀盐酸反应时，铝产生的氢气比镁的多，而由图可知，铝产生的氢气比镁多，则该结论正确。
故正确的是①③。
