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某化學興趣小組的同學為了探究鐵生銹的因素，設計了如圖裝置(氣密性良好)進行實驗。實驗時，將一枚潔凈的鋼釘放入食鹽水中，一段時間后觀察現象。請你一起參與分析，并完成后續實驗設計。

【觀察現象】①裝置右側U形管中的紅墨水液面左高右低； ②鐵釘生銹，試管底部有黑色固體物質。
【提出問題】U形管中的紅墨水液面為何左高右低？黑色物質又是什么？
【理論分析】該小組的同學根據已學過的知識分析得知，紅  墨水液面右高左低的原因是________________________。
【猜想與假設】該小組的芳芳同學猜測該黑色固體中可能含有Fe、Fe2O3、C三種物質中一種或幾種。
【分析與驗證】（1）小強認為一定含有碳，得到了大家的認可，理由是             ；（2）該小組同學不能確定黑色固體中是否含有鐵，請你幫助他們設計方案進行確認：

實驗步驟
實驗現象
實驗結論
取少量黑色固體于試管中，
滴加        。
________________
證明黑色固體中含有鐵
 
【知識鏈接】相信你一定在家中做過鐵釘分別在水中和食鹽水中生銹的實驗，你的結論是鐵釘在       (填“水”或“食鹽水”)中生銹較快。
注意：若答對以下小題將獎勵4分，但化學試卷總分不超過60分。
【繼續探究】請你設計實驗探究影響鐵釘生銹快慢的其他因素。（包括猜想、實驗設計、現象和結論等環節）。
___________________________________________________________________
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鐵釘生銹消耗空氣中的氧氣，使試管內壓強變�。�1）鐵釘是鐵合金，含有碳（2）滴加稀鹽酸  產生氣泡  食鹽水    加分題
例：氧氣的濃度對鐵釘生銹快慢有影響（1分）；將兩根光亮鐵釘分別放入兩只裝有不同濃度氧氣的試管中（1分）；在氧氣濃度高的試管中，鐵釘生銹較快（1分）；氧氣的濃度對鐵釘的生銹有影響（1分）。

解析試題分析：【理論分析】該小組的同學根據已學過的知識分析得知，紅墨水液面右高左低的原因是鐵釘生銹消耗空氣中的氧氣，使試管內壓強變��；（1）小強認為一定含有碳，得到了大家的認可，理由是鐵釘是鐵合金，含有碳；（2）該小組同學不能確定黑色固體中是否含有鐵，可以取少量黑色固體于試管中，滴加稀鹽酸產生氣泡，證明黑色固體中含有鐵；【知識鏈接】相信你一定在家中做過鐵釘分別在水中和食鹽水中生銹的實驗，你的結論是鐵釘在食鹽水中生銹較快；【繼續探究】請你設計實驗探究影響鐵釘生銹快慢的其他因素。氧氣的濃度對鐵釘生銹快慢有影響；將兩根光亮鐵釘分別放入兩只裝有不同濃度氧氣的試管中；在氧氣濃度高的試管中，鐵釘生銹較快；氧氣的濃度對鐵釘的生銹有影響
考點：鐵生銹條件的探究

練習冊系列答案
相關習題

科目：初中化學 來源： 題型：探究題

維生素C(簡稱Vc，又名抗壞血酸)，易溶于水，易被氧化。人體缺乏Vc可能引發多種疾病。水果和蔬菜中含有豐富的Vc。某研究性學習小組對它探究如下：
探究一：測定飲料中Vc的含量。
【查閱資料】Vc能和高錳酸鉀反應，使紫色的高錳酸鉀溶液褪色。
【設計方案】分別向盛有1 mL等濃度高錳酸鉀稀溶液的四支試管中逐滴滴加果味飲料、蘋果汁、梨汁和0.04％的Vc溶液，邊滴邊振蕩，直至高錳酸鉀溶液褪色。
【實驗數據】

【實驗結論】分析數據可知，Vc含量最高的是       ，含量為       (各液體密度上的差別和每一滴的體積差別忽略不計)。
探究二：蔬菜放置時間的長短對其Vc含量是否有影響。
【設計方案】請你用新鮮的黃瓜、放置一周的黃瓜、高錳酸鉀稀溶液和必要的儀器設計實驗方案：                                               。
【實驗結論】按上述方案實驗，根據      這一實驗結果，分析得出蔬菜放置時間的長短對其Vc含量有影響。
【實驗反思】化學實驗需要控制變量。下列情況不會影響到測定結果的是         。

A．每次實驗所用的果汁顏色不同
B．量取的被測物質的體積不同
C．試管的大小不同
D．沒有用同一規格膠頭滴管滴加

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科目：初中化學 來源： 題型：探究題

竹子是“有節、中空、四季常綠”的植物（如圖所示）。同學們對竹子中的氣體成分展開了探究，測定其成分。

（1）收集竹子中的氣體。
小華提出：將一節竹子浸沒在水中，在竹子上鉆孔，用排水法收集氣體。
小剛提出：可用注射器從竹子中抽取氣體。
大家認為兩人的想法都可行，于是分為A、B兩組，在相同的條件下，A組采用小華的取氣方法，B組采用小剛的取氣方法，分別完成下面的實驗。
（2）檢驗氣體中是否含有二氧化碳氣體。

實驗步驟
實驗現象
實驗結論及解釋
向所取氣體中加入
                 
 
                
有二氧化碳，化學方程式為：
                                             
 
（3）測定氣體中氧氣含量。
【查閱資料】紅磷的著火點為240℃，白磷的著火點為40℃。
【設計實驗】同學們設計了如下圖所示的方案一和方案二來測定氧氣含量。

【進行實驗】按上述兩個方案進行多次實驗。
【反思與評價】
①實驗中磷的量應為足量，目的是　                         　；
②兩個方案的實驗測定結果不同，測定結果比較準確的是方案　                    　，原因是　                                  　。
③經過A、B兩組同學的實驗，A組測得的含氧量總是大于B組的，你認為原因是                                                               　。

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科目：初中化學 來源： 題型：探究題

氮氣是一種重要的工業原料，廣泛應用于化肥等工業。工業常用PSA變壓吸附制氮氣，某學習小組查閱到相關制氮氣工藝流程，并展開學習，請回答相關問題：
【資料】：
1、碳分子篩對不同氣體的吸附強度不同，如圖所示；

2、氣壓越大，碳分子篩吸附能力越強，反之越弱；
3、碳分子篩可以再生，能重復使用。

（1）吸附塔中碳分子篩具有吸附性，這種性質是   （填“化學”、“物理”）性質，根據工藝流程，資料1圖像中氣體②是   （填化學式）；
（2）根據資料，碳分子篩再生的方法是   。
（3）相比分離液態空氣制氮氣，該工藝的優點是   ；
（4）氮氣可作食品保護氣，是因為氮氣化學性質   （填“穩定”、“活潑”）。N2和H2在500℃、200MPa及催化劑的條件下發生反應，生成NH3，反應的化學方程式為   ，反應中，N2和H2的質量比為   。

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科目：初中化學 來源： 題型：探究題

金屬鋅與稀硫酸反應生成硫酸鋅和氫氣，化學課外小組的同學對“鋅與硫酸反應快慢的影響因素”進行了探究。
【提出問題】鋅與硫酸反應的快慢受哪些因素的影響呢？
【猜想與假設】a．可能與硫酸的質量分數有關；b．可能與鋅的形狀有關。
【設計并實驗】小組同學用不同質量分數的硫酸和不同形狀的鋅進行如下實驗。

實驗編號
硫酸的質量分數
（均取20mL）
鋅的形狀
（均取1g）
氫氣的體積（mL）
（均收集3分鐘）
①  
20%
鋅粒
31.7
②  
20%
鋅片
50.9
③  
30%
鋅粒
61.7
④  
30%
鋅片
79.9
（1）小組同學用右圖裝置收集并測量氫氣的體積，其中量筒的作用是       ，氫氣應從        （填e或f或g）管通入。（已知：氫氣難溶于水）
【收集證據】
（2）要比較不同質量分數的硫酸對反應快慢的影響，應選擇的實驗編號是       。
【得出結論】
（3）結論是                             。
【評價與反思】
（4）下表是小組同學第①組實驗的詳細數據。
時段（均為1分鐘）
第1分鐘
第2分鐘
第3分鐘
第4分鐘
第5分鐘
第6分鐘
H2的體積
3.1mL
16.7mL
11.9mL
9.6mL
7.6mL
6.0mL
請描述鋅與硫酸反應快慢的變化           ，并解釋第二分鐘以后變化的原因      。
（5）鋅與硫酸反應的快慢可能還受溫度因素的影響，請設計實驗驗證               。

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科目：初中化學 來源： 題型：探究題

同學們為了研究氧化鐵能否在氯酸鉀制取氧氣的實驗中起催化作用，進行了以下實驗：
【資料】①氯酸鉀分解反應的化學方程式為 2KClO3 2KCl+3O2↑。
②氯酸鉀和氯化鉀均能溶于水。
【實驗一】氧化鐵能否在氯酸鉀制取氧氣實驗中加快反應速率。

實驗編號
KClO3／g
氧化物
產生氣體的體積（mL）
耗時（s）
1
0.6
 
67
1800
2
0.6
0.2g二氧化錳
67
36.5
3
0.6
     g 氧化鐵 
67
89.5
 
（1）實驗3中氧化鐵的質量為                。
（2）以上實驗采用了              的實驗方法。
（3）實驗一得到的結論是                     。
【實驗二】為證明氧化鐵是該反應的催化劑，同學們又完成了以下的實驗：
Ⅰ.在實驗3反應后的混合物中加足量的水溶解，過濾得到紅色固體，洗滌干燥并用電子天平稱量，質量為0.2g。
Ⅱ.將一定量的CO通入濾出的固體，按下圖進行實驗：

甲同學的實驗報告如下：
裝置
實驗現象
實驗分析
A
紅色固體全部變黑
生成了鐵
B
石灰水變渾濁
產生二氧化碳
 
（4）寫出A中玻璃管內發生反應的化學方程式                               。
【實驗結論】氧化鐵能在氯酸鉀制取氧氣反應中起催化劑。
【實驗反思】乙同學查閱資料發現一氧化碳還原氧化鐵后剩余固體可能由氧化亞鐵、四氧化三鐵、鐵粉和未反應的氧化鐵中的一種或幾種組成。
為了研究剩余固體的成分，丙同學查閱了以下資料：
 
鐵粉
氧化亞鐵
氧化鐵
四氧化三鐵
顏色
黑色
黑色
紅色
黑色
磁性
有
無
無
有
與CO反應
不反應
反應
反應
反應
與稀鹽酸反應
反應
生成氯化亞鐵和水
生成氯化鐵和水
生成氯化亞鐵、氯化鐵和水
與硫酸銅溶液反應
反應
不反應
不反應
不反應
 
（5）丙同學認為剩余固體中一定沒有氧化鐵，原因是____________。
（6）測定剩余固體的組成。
步驟
實驗操作
實驗現象
結論和解釋
1
用磁鐵吸引剩余固體
_____________
剩余固體中沒有氧化亞鐵。
2
__________________
______________
剩余固體中只有鐵粉。
 

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科目：初中化學 來源： 題型：探究題

學�；瘜W探究小組用HCl與大理石反應研究影響反應劇烈程度的因素。實驗溫度為25℃、35℃；大理石有細顆粒與粗顆粒兩種規格，每次實驗取用含碳酸鈣60％的大理石10 g；所用HCl溶液的質量分數為9.125％、18.25％，每次實驗HCl溶液的用量為20mL(假設兩種溶液密度均為1 g／㎝3；大理石中雜質不與鹽酸反應)。
【提出問題】：影響HCl與大理石反應的劇烈程度的因素有哪些?
【做出猜想】：
猜想一：大理石規格；猜想二：所用HCl溶液的質量分數；猜想三：                。 
【實驗探究】：完成以下實驗設計方案并實驗。

實驗
編號
T／℃
大理石
規格
HCl的
質量分數
完全反應
的時間／s
實驗目的
①
25
粗顆粒
18.25％
160
(I)實驗①和②探究同體積下HCl質量分數對該反應劇烈程度的影響。
(II)實驗①和③探究溫度對該反應劇烈程度的影響。
(Ⅲ)實驗①和④探究大理石規格對該反應劇烈程度的影響。
②
 
 
 
210
③
35
粗顆粒
18.25％
60
④
 
 
 
100
 
【得出結論】：                                                               。

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科目：初中化學 來源： 題型：探究題

科學家設想利用太陽能加熱器“捕捉CO2”、“釋放CO2”，實現碳循環（如下圖所示）。

某化學小組的同學對此非常感興趣，在老師的指導下，設計如下裝置探究上述設想的反應原理。

（1）能證明“釋放CO2”的現象是      。
（2）裝置 B的作用是      。
（3）實驗后小組同學對D中固體的成分進行探究。
【猜想與假設】D中的固體可能為①氧化鈣；②氧化鈣與碳酸鈣； ③碳酸鈣
【進行實驗】甲同學取一定量的D中固體于試管中，并加入一定量的水，振蕩，有白色不溶物，甲同學認為試管中的固體為碳酸鈣，即猜想③成立。
乙同學認為上述實驗不足以證明猜想③成立，其理由是      。他又重新進行實驗，證明了猜想②成立，他的實驗操作及現象為    。寫出D中反應的化學方程式為   網]
（4）通過以上探究，小組同學認為科學家的設想在反應原理上是可行的。上述設想的優點有      （填字母序號）．
A．原料易得
B．充分利用太陽能
C．釋放出的CO2可作為重要資源加以利用

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科目：初中化學 來源： 題型：探究題

紅棗包裝中常使用一種袋裝防腐劑，品名為“504雙吸劑”，其標簽如下圖所示。同學們對一包久置的“504雙吸劑”固體樣品很好奇，設計實驗進行探究。
【提出問題】久置固體的成分是什么？
【查閱資料】鐵與氯化鐵溶液在常溫下發生反應生成氯化亞鐵。
【作出猜想】久置固體中可能含有Fe、Fe2O3、CaO、Ca(OH)2和CaCO3，久置固體中可能含有Ca(OH)2的原因是（用化學方程式表示）　                                                       　。
【實驗探究1】
甲同學的方案：

實驗操作
實驗現象
實驗結論
（1）取少量固體放于試管中，加足量蒸餾水溶解，靜置后取上層清液滴加無色酚酞溶液
固體溶解時試管外壁發燙，試管底部有不容物，溶液變紅。
固體中一定含有　 　
和氫氧化鈣。
（2）另取少量固體放于試管中，滴加足量的　         　。
固體逐漸消失，有大量無色氣體產生，得到淺綠色溶液．
固體中一定含有　 　，
一定不含Fe2O3
（3）將步驟（2）中產生的氣體通入到澄清的石灰水中
　                         　
固體中一定含有CaCO3
【實驗質疑】
（1）乙同學認為甲同學的實驗中不能得出一定含Ca(OH)2的結論，理由是　                  　。
（2）丙同學認為甲同學的實驗并不能得出一定不含Fe2O3的結論，理由是　                  　。
【實驗探究2】
乙、丙同學設計如下實驗方案繼續驗證：

（1）③中反應的化學方程式是　                                       　。
（2）乙、丙同學實驗中又能得出固體樣品中一定還含有　         　，仍有一種物質不能確定，該物質是　             　。
（3）乙、丙同學又經過實驗測得上述殘留固體中含鈣物質的總質量為1.6g，濾渣B中CaCO3的質量為1.0g，濾渣C的質量為1.0g。
【實驗結論】綜合上述實驗及所給數據，久置固體的成分是　                              　。

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