铝、铁、铜是人类广泛使用的三种金属，与我们生活息息相关。

\(\rm{(1)}\)在空气中__________制品\(\rm{(}\)填“铝”或“铁”\(\rm{)}\)更耐腐蚀，其原因是_______________________________________________；

\(\rm{(2)}\)金属常用于制成电线，主要是利用了金属的___________性和___________性。

\(\rm{(3)}\)人们大量使用的是合金而不是纯金属，这是因为合金具有更多的优良性能，例如钢比纯铁硬度                 \(\rm{(}\)填“大” 或“小”\(\rm{)}\)，抗锈蚀性能__________\(\rm{(}\)填“好”或“差”\(\rm{)}\)

\(\rm{(4)}\)请设计一种方案验证铝、铁、铜的活泼性顺序\(\rm{(}\)写出方法、现象和结论\(\rm{)}\)

\(\rm{(5)}\)工业上可以利用一氧化碳还原赤铁矿\(\rm{(}\)主要成分为 \(\rm{Fe O )}\)冶炼金属铁。

暖贴的发热材料主要有铁粉、活性炭、食盐、水等物质构成。

【提出问题】发热材料中各主要物质起到了什么作用？

【猜想与假设】Ⅰ、铁粉生锈，发生氧化反应，放出热量。

              Ⅱ、活性炭能加快铁粉氧化的速率。

              Ⅲ、食盐能加快铁粉氧化的速率。

【进行实验】

【解释与结论】

\(\rm{(1)}\)铁生锈的条件是_____________________________________ 。

\(\rm{(2)}\)已知铁粉在一定条件下生锈，发生氧化反应的产物可能是\(\rm{Fe{{(OH)}_{3}}}\)，该反应的化学方程式为___________________________________________ 。

\(\rm{(3)}\)分析____________\(\rm{(}\)填实验编号\(\rm{)}\)的数据，可证明猜想与假设Ⅱ正确。

\(\rm{(4)}\)分析实验组\(\rm{4}\)与对照组的数据，可证明猜想与假设_________正确。

【反思与评价】

\(\rm{(5)}\)某同学认为没有必要进行实验组Ⅰ，你是否同意他的观点并说明理由：________。

\(\rm{(6)}\)某同学质疑此实验中忽略了发热材料中的水，你认为分析______\(\rm{(}\)填编号\(\rm{)}\)的数据，可证明水的作用。

【注意：若答对以下小题奖励\(\rm{4}\)分，化学试卷总分不超过\(\rm{60}\)分】

\(\rm{(7)}\)由上述实验结论分析，铁制品在海边比在内陆锈蚀得要________________\(\rm{(}\)填“更快”或“更慢”\(\rm{)}\)。

\(\rm{(8)}\)请设计实验验证使用过后的暖贴中是否还含有单铁质：_________________________________ 。\(\rm{(}\)写出实验操作、预期实验现象及结论\(\rm{)}\)

某同学为了探究铁钉生锈条件，设计了如下实验。

\(\rm{(1)}\)通过实验\(\rm{①}\)、\(\rm{②}\)对比得出的结论是____________________________。

\(\rm{(2)}\)增加实验\(\rm{③}\)的目的是____________________________。

\(\rm{(3)}\)实验\(\rm{④}\)中，导致“\(\rm{U}\)型管左侧液面上升，右侧液面下降”的原因是_________________________________。

A.下图是实验室制取和收集一些气体的装置图，请回答相关问题：

\(\rm{⑴}\)写出图中序号对应的仪器名称：\(\rm{①}\)______________

\(\rm{⑵}\)写出实验室用高锰酸钾制取氧气的化学方程式___________________________________；如果实验室要利用上述装置制取并收集干燥的\(\rm{O_{2}}\)，应选用的装置是__________\(\rm{(}\)填字母标号\(\rm{)}\)。

\(\rm{⑶}\)实验室制备甲烷的发生装置类似于用\(\rm{KMnO_{4}}\)制取氧气，推测制备甲烷的反应物是______\(\rm{(}\)填序号\(\rm{)}\)。

A.\(\rm{CH_{3}COONa}\)固体和碱石灰    \(\rm{B.Al_{4}C_{3}}\)固体和水      \(\rm{C.CO}\)和\(\rm{H_{2}}\)

\(\rm{B .}\)氢化钙固体是登山运动员常用的能源提供剂。某探究小组的同学通过查阅资料得知，氢化钙\(\rm{(CaH_{2})}\)遇水反应生成氢氧化钙和氢气，请写出该反应的化学方程式______________________________。

探究小组的同学把一定量的\(\rm{CaH_{2}}\)加入\(\rm{Na_{2}CO_{3}}\)溶液中，充分反应后过滤，得到滤渣和滤液。经检验滤渣的成份是碳酸钙。

【提出问题】滤液中溶质的成份是什么？

【猜想与假设】猜想一：\(\rm{NaOH}\)               猜想二：\(\rm{NaOH}\)和\(\rm{Ca(OH)_{2}}\)

猜想三：\(\rm{NaOH}\)和\(\rm{Na_{2}CO_{3}}\)   猜想四：\(\rm{NaOH}\)、\(\rm{Na_{2}CO_{3}}\)和\(\rm{Ca(OH)_{2}}\)

经过讨论，大家认为猜想四不合理，请说明原因_____________________。

【实验证明】

某实验小组的同学在做酸碱中和反应的实验时，向烧杯中的氢氧化钙溶液加入一定量的稀盐酸后，发现忘记了滴加酸碱指示剂。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。

【提出问题】该烧杯内溶液中的溶质是什么\(\rm{?}\)

【猜想】猜想一：只有\(\rm{CaCl_{2};}\)         

猜想二：________；

猜想三：含有\(\rm{CaCl_{2}}\)和\(\rm{Ca(OH)_{2};}\)

猜想四：含有\(\rm{CaCl_{2}}\)、\(\rm{HCl}\)和\(\rm{Ca(OH)_{2}}\)

【讨论】请写出该反应的化学方程式___________________________，经同学们讨论后一致认为猜想四不合理，理由是____________________________。

【查阅资料】氯化钙溶液呈中性

【进行实验】同学们设计了如下不同的实验方案，证明猜想二是成立的。请你帮他们填写有关实验步骤或实验现象。

【反思交流】要使烧杯内溶液的溶质只含有\(\rm{CaCl_{2}}\)，需要除去杂质，其中的一种方法是向烧杯中加入过量的________，然后过滤，该除杂原理用化学方程式表示为 ______________________________。

某研究性小组在实验室中模拟炼铁化学原理的实验。

Ⅰ\(\rm{.}\)定性探究

在一定温度下，该小组同学用一氧化碳还原纯净的氧化铁，实验装置如图\(\rm{1}\)所示，从环保角度看，该小组设计的实验装置有不足之处，你认为该如何改进？  __________________ 。

实验过程中，硬质玻璃管中红色固体逐渐变黑，试管中澄清石灰水便浑浊。请分别写出硬质玻璃管中和试管中所发生的反应的化学方程式        _______________，______________________________。

实验结束后，观察到玻璃管内固体由红色全部变为黑色\(\rm{.}\)小明同学认为该黑色固体全部是铁，但小华同学提出了质疑，于是大家分头查阅资料。

【查阅资料】

\(\rm{(1)}\)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。

\(\rm{(2)}\)一氧化碳还原氧化铁的实验过程中固体产物可能有四氧化三铁、氧化亚铁、铁。

\(\rm{(3)}\)

【实验与猜想】

\(\rm{(1)}\)该小组同学将反应后的黑色固体研磨后，再用磁铁吸引，发现黑色固体全部能被吸引，则该黑色固体中不可能含有___________

\(\rm{(2)}\)进行猜想：黑色固体可能

\(\rm{a.}\)全部为铁\(\rm{b.}\)________________\(\rm{c.}\)_____________________

Ⅱ\(\rm{.}\)定量探究

取上述研磨后的黑色固体\(\rm{20g}\)，设计如下实验\(\rm{(}\)如图\(\rm{2}\)所示\(\rm{)}\)：

\(\rm{(1)}\)小明同学的猜想是否成立？____________________。

\(\rm{(2)}\)通过计算，确定\(\rm{20g}\)黑色固体的成分及质量\(\rm{(}\)请写出计算过程\(\rm{)}\)。

课外实验：“叶脉书签”\(\rm{(}\)如图\(\rm{)}\)的制作过程是将洗干净的树叶放在一定浓度的氢氧化钠溶液中煮沸，再加以处理，除去表皮和叶肉，只余清晰的叶脉，就能得到“叶脉书签”。实验小组同学进行了氢氧化钠溶液的配制及叶脉书签的制作。

\(\rm{(1)}\)配制\(\rm{100g10\%}\)的氢氧化钠溶液。下列步骤有错误的是：______________\(\rm{(}\)填字母序号\(\rm{)}\)。

A、计算：计算需氢氧化钠的质量为\(\rm{10g}\)，水的体积为\(\rm{100mL}\)。

B、称量：在托盘天平的左右两个托盘上各放一张大小相同的纸片，称量\(\rm{10g}\)氢氧化钠放入烧杯，

C、量取：用量筒量取水倒入盛有氢氧化钠的烧杯中

D、溶解：用玻璃棒搅拌溶解

\(\rm{(2)}\)某位同学做完实验以后，老师认为该学生的溶液浓度小于\(\rm{10\%}\)，你认为可能是下列哪一种原因造成的_________________\(\rm{(}\)填字母序号\(\rm{)}\)。

A、称量\(\rm{10g}\)氢氧化钠时间过长。

B、用量筒量取液体时俯视量取。

C、溶解过程中玻璃棒搅拌时造成液滴飞溅

\(\rm{(3)}\)实验小组又配制了\(\rm{1\%}\)和\(\rm{5\%}\)的氢氧化钠溶液

实验\(\rm{1}\)：相同煮沸时间内，将树叶放在不同浓度的氢氧化钠溶液里，处理后叶片变化如下表。

实验\(\rm{2}\)：在\(\rm{10\%}\)的氢氧化钠溶液里，将树叶进行不同时间的煮沸，处理后叶片变化如下表。

\(\rm{①}\)实验\(\rm{1}\)的实验目的是______________________________________________________。

A.\(\rm{1\%}\)、\(\rm{5min B.5\%}\)、\(\rm{15min C.10\%}\)、\(\rm{20min}\)    \(\rm{D.10\%}\)、\(\rm{15min}\)

\(\rm{(5)}\)废液的处理：氢氧化钠溶液不能直接倒入下水道，会造成水资源的污染，合理的做法是将废液收集起来，并_____________________________ 。

铁和四氧化三铁及其他含铁物质的性质、转换、用途是初中化学常见的知识内容。某兴趣小组同学在\(\rm{《}\)培养中学生基本科学素养的化学实验教学研究\(\rm{》}\)课题组老师的带领下开展了系列研究。

【探究一】探究铁丝燃烧是否需要纯氧

【实验内容】取\(\rm{0.33mm}\)的铁丝，分别在体积分数为\(\rm{90\%}\)、\(\rm{70\%}\)、\(\rm{65\%}\)、\(\rm{60\%}\)、\(\rm{55\%}\)的氧气中进行实验，实验现象：

【结论】就\(\rm{0.33mm}\)铁丝而言，依据上表燃烧所需氧气的最低体积分数为______，且氧气浓度越大，燃烧越剧烈。

\(\rm{ii}\)：铁和四氧化三铁在转换时的应用：

在焊接两根铁轨时，为确保施工质量，工程技术人员常用到一种叫做“引火铁”的反应活性材料，“引火铁”\(\rm{(}\)极细的铁粉\(\rm{)}\)是一种准纳米材料，它在空气中可以自燃。某化学兴趣小组根据上述原理设计在实验室制备其过程如下：

\(\rm{⑴}\) 在高温条件下用普通铁粉和水蒸气反应，得到粉末状的四氧化三铁和氢气。

\(\rm{(1)}\)写出实验过程中第\(\rm{⑴}\)、\(\rm{⑵}\)两个步骤中的任一反应方程式：___________；

\(\rm{(2)}\)在实验装置中，烧瓶\(\rm{B}\)的作用是_________________________________；

\(\rm{(3)}\)实验时试管\(\rm{A}\)中加入的固体是_________；

\(\rm{(4)}\)在试管\(\rm{H}\)中反应进行\(\rm{H_{2}}\)还原\(\rm{Fe_{3}O_{4}}\)前，在\(\rm{I}\)出口处必须先_______________。

【设计实验】用一氧化碳还原纯净的氧化铁粉末，实验装置如图。

​【得出结论】通过实验中获得的数据进行计算，得出黑色固体粉末为_________ 。

【反思与评价】 一氧化碳还原氧化铁的实验中，可能会生成四氧化三铁、氧化亚铁等，那么要提高含铁量可采用的方法是_____________________ 。

为比较相同浓度的\(\rm{FeCl_{3}}\)溶液和\(\rm{CuSO_{4}}\)溶液对\(\rm{H_{2}O_{2}}\)分解的催化效果，某研究小组进行了如下探究：

\(\rm{(1)}\)请写出实验室中\(\rm{H_{2}O_{2}}\)制取氧气反应的符号表达式___________________________。

【定性研究】

\(\rm{(2)}\)如图甲，可通过观察______________________________来定性比较两者的催化效果。

【定量研究】

\(\rm{(3)}\)如图乙，实验中注射器的作用是______________________。要定量比较两者的催化效果，可测量生成等体积气体所需的______________。

【深入研究】

\(\rm{(4)}\)老师认为该研究小组证明\(\rm{FeCl_{3}}\)溶液或\(\rm{CuSO_{4}}\)溶液可作\(\rm{H_{2}O_{2}}\)制取氧气的催化剂的实验，除了要探究上述问题外，还应对它们在化学反应前后的__________和_________进行实验探究。

下图所示的是初中化学中的一个重要实验。请回答下列问题

\(\rm{(1)}\)实验前应该进行的操作是 ：                   。

\(\rm{(2)}\)冷却后，松开止水夹，看到烧杯中的水倒流至集气瓶中的   处\(\rm{(}\)填\(\rm{1}\)、\(\rm{2}\)、\(\rm{3}\)、\(\rm{4)}\)。

\(\rm{(3)}\)用电热棒点燃红磷比用酒精灯点燃红磷的测量的结果更准确，推测主要原因是                                 。

\(\rm{(4)}\)该实验可推论出氮气_______\(\rm{(}\)填“难”或“易”\(\rm{)}\)溶于水和其化学性质________

\(\rm{(}\)填“活泼”或“不活泼”\(\rm{)}\)的结论。

\(\rm{(5)}\)从课本镁条燃烧实验小明得到启发，于是他用镁代替红磷做起了这个实验，实验完毕，冷却后进入集气瓶中水的体积远远大于总容积的\(\rm{1 /5}\)，若装置气密性良好，则可能原因是                                             

【实验与交流】\(\rm{(6)}\)在老师的指导下，小明分别用过量的红磷\(\rm{(}\)着火点\(\rm{240℃)}\)和白磷\(\rm{(}\)着火点\(\rm{40℃)}\)进行该实验，用测氧气浓度的传感器测得反应后装置内氧气浓度分别为\(\rm{8.85％}\)和\(\rm{3.21％}\)。请从燃烧条件的角度回答产生上述结果的主要原因                          。  

【实验探究\(\rm{1}\)】小明根据铁生锈的原理，探究用铁能否准确测定空气中氧气的含量。于是进行了实验\(\rm{(}\)装置如图\(\rm{3)}\)。通过\(\rm{7}\)天测得的数据计算出空气中氧气的含量为\(\rm{19.13％}\)。

【交流与反思】

\(\rm{(7)}\)与用红磷燃烧的方法相比，用铁丝生锈的方法测定的主要优点       \(\rm{(}\)填字母\(\rm{)}\)。

A.装置内残留的氧气更少

B.反应更彻底，实验结果更准确

C.铁丝生锈比红磷燃烧反应更快

【实验探究\(\rm{2}\)】为了加快反应速率，小明通过查闻资料，利用铁粉、炭粉、氯化钠等物质又进行了实验\(\rm{(}\)装置如图\(\rm{4)}\)。\(\rm{8}\)分钟后测得的数据如下表：

​

\(\rm{(8)}\)请计算出空气中氧气含量          \(\rm{(}\)计算结果保留一位小数\(\rm{)}\)。

【结论与反思】

\(\rm{(9)}\)通过上述实验探究，选择        \(\rm{(}\)填字母\(\rm{)}\)进行实验，可较为快速地完成实验并减小实验误差。

A.红磷\(\rm{B.}\)白磷\(\rm{C.}\)铁粉、炭粉、氯化钠、蒸馏水

【拓展延伸】\(\rm{(10)}\)铜也能与空气中氧气、水、二氧化碳反应而锈蚀，生成铜绿\(\rm{[}\)铜绿主要成分为\(\rm{Cu_{2}(OH)_{2}CO_{3}]}\)。若将图\(\rm{3}\)装置中的粗铁丝换成足量的铜丝进行实验，请判断能否比较准确地测定空气中氧气的含量，并说明理由     _____\(\rm{(}\)填字母\(\rm{)}\)。

\(\rm{a.}\)空气中\(\rm{CO_{2}}\)含量只有约\(\rm{0.03％}\)，铜不能将装置内的氧气几乎耗尽

\(\rm{b.}\)铜丝反应比铁丝快

\(\rm{c.}\)反应更彻