兴趣小组的同学对铜及其化合物进行了相关探究。（实验回顾）用如图 1 所示装置，利用铁生锈的...

兴趣小组的同学对铜及其化合物进行了相关探究。

（实验回顾）用如图 1 所示装置，利用铁生锈的原理可以比较准确地测出空气中氧气的含量。

（提出问题）若将此装置中的细铁丝换成足量的细铜丝进行实验，能否比较准确地测出空气 中氧气的含量？

（查阅资料）铜能与空气中氧气、水、二氧化碳反应生成铜绿，化学方程式：2Cu+O2+H2O+CO2=Cu2(OH)2CO3

（交流与讨论）若将图2 装置中的细铁丝换成足量的细铜丝进行实验，________（填“能” 或“不能”）比较准确地测出空气中氧气的含量，理由是________。

（拓展探究）工业上可用废铜屑、空气与稀硫酸在 80℃条件下制备硫酸铜。

①如图 3是实验室拟工业制备硫酸铜的装置，采用水浴加热的优点是________， 多孔球泡的作用为________。

②工业生产时可用纯氧代替空气。这一措施能加快反应速率外，还具有的优点是________。

③用如图 1所示装置制备氧气，反应的化学方程式为________， 收集一瓶氧气的方法是：当气泡连续均匀冒出时，把导管伸入盛满水的集气瓶中，氧气充满 集气瓶后，________，把集气瓶拿出水槽，正放于实验桌。

（定量分析）称取 14.4g 仅含 Cu、O 两种元素的固体样品，采用如图 4 所示装置实验（夹 持装置省略）。完全反应后，测得实验前后装置 B 增重 4.4g。

①实验开始前应先关闭________，打开________。

②装置 B 的作用是________。

③铜元素有多种氧化物，如 CuO、Cu2O。根据实验数据进行计算，该固体样品成分可能是______（填序号）。

A.Cu2O　　 B.Cu、CuO　　 C.CuO、Cu2O　　 D.Cu、CuO、Cu2O

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实验是科学探究的重要方法，让我们一起再认识空气中氧气含量的测定。

（实验回顾）兴趣小组的同学利用课本中的实验方案（如下图）测定空气中氧气的含量，但测出的氧气的体积分数明显小于1/5.请你参与探究：

（提出问题）造成误差的原因是什么？如何改进课本上的实验装置？

（查阅资料）红磷、白磷的一些性质如下表：

（猜想与假设）

甲同学：可能是导管内原含有空气，后来残留有吸入的水，影响实验的准确性。

乙同学：可能是瓶内残留气体中还有氧气，

（1）你还能作出的猜想是_________________。

（实验与交流）

（2）在老师的指导下，小组同学对课本上的实验装置进行了如图所示的改进（其他仪器忽路）。甲同学提出应把红磷换为白磷，理由是____________________。

（探究与反思）

（3）大家用改进的实验装置进行实验，待注射器冷却、管内白烟消失后，又意外发现注射器内壁附着黄色固体，该黄色固体的主要成分可能是_________________。

（4）为了验证乙同学的猜想，在老师的指导下，兴趣小组的同学又利用传感器改进实验装置，分别用过量的红磷和白磷进行对照实验，并用高能激光笔点燃磷。

①用测量氧气浓度的传感器测得反应后装置内氧气浓度分别是：红磷为8.7%和白磷为10%，从而证明乙同学的猜想_____________（填“正确“或“错误”）。

②如图是白磷燃烧过程中的压强变化趋势，试分析回答：图中AB段变化的原因是_______________。

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为了测定空气中氧气含量，某兴趣小组设计以下实验进行探究：

Ⅰ．燃烧红磷法测定空气中氧气的含量。

甲组同学按照教材内容设计了如图实验装置。

（实验原理）利用红磷在空气中燃烧生成五氧化二磷固体，集气瓶内压强减小，烧杯内水倒流。写出红磷在空气中燃烧的文字表达式____________________________。

（实验步骤）

（1）用弹簧夹夹紧橡皮管；

（2）点燃燃烧匙内的红磷，立即伸入瓶中并塞紧瓶塞；

（3）__________________________________________________________________（补全实验步骤）；

（4）观察水倒流至集气瓶并记录水面的变化情况。

（实验结论）多次实验发现，在实验操作完全规范下，集气瓶内上升的水面仍然始终小于理论值。

（拓展研究）查阅资料得知，当空气中氧气的体积分数降至约为7%以下时，红磷不再燃烧，由此可知，燃烧红磷法测定结果不够准确的原因的是________________________________________ 。

Ⅱ．探究脱氧剂测定空气中氧气含量。使用下图装置进行实验，实验原理是利用脱氧剂中铁在常温下能够消耗装置内氧气，但实验前应先进行的操作是_______________________，具体操作是关闭弹簧夹，将注射器活塞向外拉一定距离，___________（完善操作、现象与结论）。

（实验过程）

步骤1：在注射器中放入足量脱氧剂粉末，打开弹簧夹；

步骤2：注射器向右拉至一定距离，关闭弹簧夹；

步骤3：一段时间后活塞位置不再发生变化，记录数据。

（数据处理）

（1）实验中需要记录的数据有________________（填字母）。

A．反应前注射器中原有空气的体积       B． 反应后注射器中剩余气体的体积

（2）上述实验测定过程至少需要重复两次，其目的是________________，最终计算得出氧气约占空气的体积分数。

（实验评价）与燃烧红磷法相比，脱氧剂法测定空气中氧气含量的优点是_____________________。

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为了测定空气中氧气含量，某兴趣小组设计以下实验进行探究：

Ⅰ．燃烧红磷法测定空气中氧气的含量。

甲组同学按照教材内容设计了如图1实验装置。

【实验原理】利用红磷在空气中燃烧生成五氧化二磷固体，集气瓶内压强减小，烧杯内水倒流。写出红磷在空气中燃烧的化学式表达式_________。

【实验步骤】

（1）用弹簧夹夹紧橡皮管；

（2）点燃燃烧匙内的红磷，立即伸入瓶中并塞紧瓶塞；

（3）___________________（补全实验步骤）；

（4）观察水倒流至集气瓶并记录水面的变化情况。

【实验结论】多次实验发现，在实验操作完全规范下，集气瓶内上升的水面仍然始终小于理论值。

【拓展研究】查阅资料得知，当空气中氧气的体积分数降至约为7%以下时，红磷不再燃烧，由此可知，燃烧红磷法测定结果不够准确的原因的是_______________。

Ⅱ．探究某脱氧剂的成分（由两种单质组成）及利用该脱氧剂测定空气中氧气含量

①探究脱氧剂成分。

【实验观察】脱氧剂为灰黑色粉末，若在空气中放置一段时间，有红棕色固体生成。

【实验猜想】根据颜色变化，猜想该脱氧剂中含有铁，其化学式是_____。

【验证猜想】用磁铁吸引，说明含有铁。

【实验探究】新取一定量的脱氧剂，将已验证的成分分离．取剩余固体与少量CuO混合，置于图2装置中加热（碳会与氧化铜反应生成CO2）．一会儿观察到澄清石灰水变浑浊。

【实验结论】该脱氧剂中还含有碳粉，请写出澄清石灰水变浑浊的化学式表达式：

_____________。

②测定空气中氧气含量

使用图3装置进行实验，实验原理是利用脱氧剂中铁在常温下能够消耗装置内氧气，但实验前应先进行的操作是_____________________，具体操作是先夹紧弹簧夹，将注射器活塞向外拉一定距离，_____________________（完善操作、现象与结论）。

【实验过程】

步骤1：在注射器中放入足量脱氧剂粉末，封闭；

步骤2：打开弹簧夹，将活塞向右拉至一定距离，关闭弹簧夹；

步骤3：不断轻轻晃动注射器，至活塞位置不再发生变化。

【数据处理】

（1）实验中需要记录的数据有_____（填字母）。

A．反应前注射器中原有空气的体积　　　　 B． 反应后注射器中剩余气体的体积

（2）上述实验测定过程至少需要重复两次，其目的是_____________________，最终计算得出氧气约占空气的体积分数。

【实验评价】与燃烧红磷法相比，脱氧剂法测定空气中氧气含量的优点是_______。

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兴趣小组的同学对铝的某些性质进行相关探究。

（实验回顾）（1）铝与稀盐酸反应。

①用如图1所示装置制取氢气。

铝与稀盐酸反应的化学方程式为______。

②用B装置收集氢气的原因是______。

（2）在金属活动性顺序里，金属能否置换出盐酸和稀硫酸中的氢，判断的依据是____________。

（提出问题）铝能否与水反应生成氢气？

（查阅资料）

（交流与讨论）

（1）铝在空气中与氧气反应，其表面生成一层致密的氧化铝薄膜，起到保护膜的作用，如生活中可用铝壶烧水。铝与氧气反应的化学方程式为____________。

（2）除去铝表面氧化铝薄膜的方法：_________（举一例）。

（实验探究）

（1）将铝片完全浸入氯化汞（HgCl2）溶液中1分钟左右，取出，立即用流水冲洗干净后加入蒸馏水中（如图），其表面生成大量气泡、周围出现白色沉淀。铝与氯化汞溶液发生置换反应的化学方程式为_____。

（2）在导管口a处涂肥皂水，发现导管口有气泡形成，当气泡离开导管后，气泡______（填“下沉”或“上升”），用燃着的木条点燃气泡，发出爆鸣声。

（实验结论）铝能与水反应生成氢气。写出铝与水反应生成氢氧化铝和氢气的化学方程式：______。

（实验反思）（1）图2装置内，在铝与水反应的过程中，若关闭导管上的活塞K，反应停止，其原理是____________。当再次打开活塞K，反应继续，产生气泡。铝未能变成氧化铝，其原因是______。

（2）汞有毒，会污染环境，兴趣小组的同学用硫粉处理单质汞发生的化合反应方程式为：________

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暖贴发热是利用了铁粉生锈放出热量的原理，某小组同学设计并进行实验，探究铁生锈的条件及影响生锈速率的因素。

Ⅰ.探究铁生锈的条件

某兴趣小组对实验进行了创新设计，如右图所示。

取3段光亮无锈的细铁丝，绕成螺旋状，放入3支干燥洁净的试管底部，实验保证足够的时间。

（1）实验①②无明显现象，实验③中铁丝生锈，铁生锈实际上是铁与空气中的________________发生反应的结果。

（2）当铁丝足量，时间足够长，实验③进入试管内的水的液面约上升_________________，若该实验用来测定空气中氧气含量则优点是_______________。

Ⅱ.探究影响铁生锈速率的因素

[查阅资料]暖贴的发热材料主要有铁粉、活性炭、食盐、水等物质。

[猜想假设]

①活性炭能加快铁粉生锈的速率。②食盐能加快铁粉生锈的速率。

[进行实验]下表是2g铁粉、5g水与不同量活性炭、食盐均匀混合后，在10分钟内温度上升的实验记录。

[解释与结论]

（1）表中x的值为________________。

（2）对比实验1和3，得出的结论是________________。

（3）欲得出结论“活性炭与食盐同时存在会大幅度加快铁生锈速率”，需要对比_________(填实验编号)。

[反思与评价]

（4）暖贴在使用前要注意_____________。

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常温下，铜制品生锈可生成绿色的铜绿。兴趣小组同学进行了下列相关探究。

探究一：甲组同学设计并进行实验，探究铜片生锈的必要条件。

【猜想】常温下，铜生锈可能与氧气、二氧化碳、水蒸气有关。

【实验】利用下图所示装置进行实验，并持续观察一个月。

他们观察到只有实验①中铜片表面生锈，实验②、③、④中铜片始终无明显变化。

【解释与结论】

（1）试管中的蒸馏水要预先煮沸，其目的是___________________________。

（2）实验④中氢氧化钠溶液的作用是____________________（用化学方程式表示）。

（3）得出“铜生锈一定与二氧化碳有关”的结论，依据的两个实验是________（填序号）。

（4）由上述实验推知，铜生锈的条件是与氧气、水蒸气、二氧化碳同时接触。

【反思与评价】

（5）在做猜想与假设时，同学们认为铜生锈与氮气无关，其理由是_________。

（6）欲进一步证明铜绿中含有碳酸盐，所需的试剂是________________。

探究二：乙组同学探究加热铜绿会生成什么物质。

他们与老师一起进行了下图所示的实验。实验过程中，观察到试管口有无色液体产生，澄清石灰水变浑浊。实验完成后，试管内固体由绿色变为黑色。

（7）他们经过讨论，猜想黑色固体可能是氧化铜或者是炭粉，或者是二者的混合物。乙组同学继续实验，取少量黑色固体于试管中，____________（填实验操作以及现象），证明只有氧化铜。写出该反应的化学方程式___________________。

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