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29、已知在物质的变化或转化过程中，元素的种类是不会发生改变的；二氧化碳中含有碳、氧两种元素，水中含有氢、氧两种元素．某学生为了证明甲烷（天然气的主要成分）中含有碳、氢两种元素，设计并完成了如下实验方案．请你帮他完成下面的实验报告．
实验目的：证明甲烷中含有碳、氢元素
实验用品：火柴、盛有甲烷的贮气瓶、一个光洁干燥的小烧杯、澄清石灰水

实验步骤	实验现象	结论
①点燃甲烷．②将光洁干燥的小烧杯罩在甲烷燃烧的火焰上方	现象有水珠出现．	证明含有氢元素
③将蘸有澄清石灰水的小烧杯罩在火焰上方	现象：烧杯内壁出现“白膜”	证明含有碳元素

分析：根据甲烷燃烧的产物分析实验的现象、检验的物质；根据产物和质量守恒定律判断甲烷中含有的元素；

解答：解：甲烷燃烧时有水生成，所以，现象是：有水珠出现，根据质量守恒定律判断甲烷中含有氢元素；甲烷燃烧时生成了二氧化碳，将蘸有澄清石灰水的小烧杯罩在火焰上方来检验二氧化碳，根据质量守恒定律判断甲烷中含有碳元素．
故答为：有水珠出现；H；澄清石灰水；C．

点评：本题主要考查了质量守恒定律的应用，应用时，一定要抓住它的含义（即“六不变”），细心地进行分析．定律的含义是：“宏观上的‘反应前后物质总质量、元素的种类、各元素质量’和微观上的‘原子的种类、原子的数目、原子的质量不变’六不变”．

练习册系列答案

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科目：初中化学 来源： 题型：阅读理解

（2011?丹阳市二模）某兴趣小组在复习铁的冶炼时，在参考资料上发现以下一段文字：已知在不同的温度下，CO与铁的氧化物反应能生成另一种铁的氧化物（或铁单质）和CO₂．他们不禁产生了疑问：书本119页的实验中，CO与Fe₂O₃反应生成的黑色物质真的是Fe粉吗？于是他们进行了以下探究．
【查阅资料】
资料一：Fe粉和Fe₃O₄粉末能被磁铁吸引而FeO（黑色）不能；
资料二：Fe₃O₄中铁元素有+2、+3两种化合价，其化学式可用FeO?Fe₂O₃ 的形式表示；
【提出猜想】黑色物质可能是Fe₃O₄、FeO和Fe粉中的一种或几种．
【进行实验】兴趣小组收集了CO与Fe₂O₃反应生成的黑色物质进行了下列实验：

	实验方案	实验现象
甲	取少量黑色物质用磁铁吸引	黑色物质全部被磁铁吸引
乙	取少量黑色物质加入30%热的盐酸中	无气泡、溶液颜色变成黄绿色
丙	取少量黑色物质加入硫酸铜溶液中	无任何现象

【实验结论】
（1）甲实验现象说明黑色物质中没有

FeO

，乙、丙实验现象说明黑色物质中没有

；
（2）生成的黑色物质应为Fe₃O₄；
（3）写出黑色粉末和热的盐酸反应的化学方程式

Fe₃O₄+8HCl═FeCl₂+2FeCl₃+4H₂O

；
【拓展探究】同学们对Fe₃O₄产生了兴趣，从参考资料中找到了氧化沉淀法生产复印用高档Fe₃O₄粉的工艺流程简图．
【生产流程】

【查阅资料】
资料一：硫酸亚铁在不同温度下的溶解度如下表所示：

温度/℃	0	10	30	50	60	70	80	90
溶解度/g	14.0	17.0	25.0	33.0	35.3	33.0	30.5	27.0

资料二：Fe（OH）₂受氧气氧化反应原理为：4Fe（OH）₂+2H₂O+O₂=4Fe（OH）₃
资料三：获得Fe₃O₄的反应原理为：Fe（OH）₂+2Fe（OH）₃

△

Fe₃O₄+4H₂O
【问题讨论】
（1）溶解时，用50℃至80℃的热水目的是

在50℃～80℃时，硫酸亚铁的溶解度较大，有利于溶解的更多，提高产率

．
（2）写出加入适量NaOH溶液时发生反应的化学方程式

2NaOH+FeSO₄═Fe（OH）₂↓+Na₂SO₄

；
（3）上述过程中，要控制“通一定量空气”的目的是

控制Fe（OH）₂转化为Fe（OH）₃的量[或防止Fe（OH）₂完全转化为Fe（OH）₃]

．
（4）要使四氧化三铁的产率最高，则上述流程中产生的Fe（OH）₂和Fe（OH）₃的最佳质量比为

90：214（或45：107）

．
（5）副产品P是硫酸钠，由溶液N获得该副产品的操作顺序是b→

→

→d．
a．过滤 b．加热浓缩 c．冷却结晶 d．晶体加热至完全失去结晶水
【组成确定】为确定用以上方法制得的四氧化三铁中可能含有的杂质，同学们又进行了下列实验探究．
【查阅资料】
资料一：难溶性碱受热时能分解产生金属氧化物和水（反应中各种元素的化合价不变）；
资料二：Fe₂O₃和CO反应是随温度升高而逐步进行的，先生成Fe₃O₄，再生成FeO（黑色），最后生成Fe；
【提出猜想】Fe₃O₄中可能含有的杂质是Fe₂O₃和FeO中的一种或两种．
【实验设计】同学们称取了23.28g该Fe₃O₄样品进行了下列实验：

【实验分析】因探究思路不同，兴趣小组分成甲、乙两小组．
甲组：
（1）该组同学欲通过B装置反应前后的质量变化来计算确认该Fe₃O₄样品中的杂质．B中的最佳试剂是_

②

（填序号）．
①澄清石灰水 ②氢氧化钠浓溶液 ③稀盐酸 ④水
（2）上述实验过程中，CO气体除作为反应物外，还能起到的作用是：①实验开始时，排尽装置中的空气，防止加热时发生爆炸；②停止加热后，防止A中生成物被氧化，B中的溶液倒吸入A中；③

将装置中的CO₂送入NaOH溶液中

．
（3）乙组同学认为B装置反应前后的

质量差会偏小而影响计算、分析，你认为他们的理由是

CO从B中溶液里逸出时会带出部分水蒸气

．
乙组：
利用仪器测定并绘制成反应过程中A装置中玻璃管内的固体质量随温度的变化曲线（右图）．
（1）写出BC段发生反应的化学方程式：

Fe₃O₄+CO

高温

3FeO+CO₂

Fe₃O₄+CO

高温

3FeO+CO₂

．
（2）通过计算确定：该Fe₃O₄样品中含有的杂质是

Fe₂O₃

，其中含Fe₃O₄的质量是

20.88

g．（不需要写过程）

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科目：初中化学 来源： 题型：阅读理解

某兴趣小组在复习铁的冶炼时，在参考资料上发现以下一段文字：已知在不同的温度下，CO与铁的氧化物反应能生成另一种铁的氧化物（或铁单质）和CO₂．他们不禁产生了疑问：课本上册124页的实验中，CO与Fe₂O₃反应生成的黑色物质真的是Fe粉吗？于是他们进行了以下探究．
[查阅资料]
资料一：Fe粉和Fe₃O₄粉末能被磁铁吸引而FeO（黑色）不能；
资料二：Fe₃O₄中铁元素有+2、+3两种化合价，其化学式可用FeO?Fe₂O₃ 的形式表示；
[提出猜想]黑色物质可能是Fe₃O₄、FeO和Fe粉中的一种或几种．
[进行实验]兴趣小组收集了CO与Fe₂O₃反应生成的黑色物质进行了下列实验：

	实验方案	实验现象
甲	取少量黑色物质用磁铁吸引	黑色物质全部被磁铁吸引
乙	取少量黑色物质加入30%热的盐酸中	无气泡、溶液颜色变成黄绿色
丙	取少量黑色物质加入硫酸铜溶液中	无任何现象

[实验结论]
（1）甲实验现象说明黑色物质中没有

FeO

，乙、丙实验现象说明黑色物质中没有

；
（2）生成的黑色物质应为Fe₃O₄；
（3）写出黑色粉末和热的盐酸反应的化学方程式

Fe₃O₄+8HCl=FeCl₂+2FeCl₃+4H₂O

；
[拓展探究]同学们对Fe₃O₄产生了兴趣，从参考资料中找到了氧化沉淀法生产复印用高档Fe₃O₄粉的工艺流程简图．
[生产流程]

[查阅资料]
资料一：硫酸亚铁在不同温度下的溶解度如表所示：

温度/℃	0	10	30	50	60	70	80	90
溶解度/g	14.0	17.0	25.0	33.0	35.3	33.0	30.5	27.0

资料二：Fe（OH）₂受氧气氧化反应原理为：4Fe（OH）₂+2H₂O+O₂=4Fe（OH）₃
资料三：获得Fe₃O₄的反应原理为：Fe（OH）₂+2Fe（OH）₃

△

Fe₃O₄+4H₂O
[问题讨论]
（1）溶解时，用50℃至80℃的热水目的是

在50℃～80℃时，硫酸亚铁的溶解度较大，有利于溶解的更多，提高产率

．
（2）写出加入适量NaOH溶液时发生反应的化学方程式

2NaOH+FeSO₄═Fe（OH）₂↓+Na₂SO₄

．
（3）上述过程中，要控制“通一定量空气”的目的是

控制Fe（OH）₂转化为Fe（OH）₃的量

．
（4）要使四氧化三铁的产率最高，则上述流程中产生的Fe（OH）₂和Fe（OH）₃的最佳质量比为

90：214

．
（5）副产品P是硫酸钠，由溶液N获得该副产品的操作顺序是b→

→

→d．
a．过滤 b．加热浓缩 c．冷却结晶 d．晶体加热至完全失去结晶水
[组成确定]为确定用以上方法制得的四氧化三铁中可能含有的杂质，同学们又进行了下列实验探究．
[查阅资料]
资料一：难溶性碱受热时能分解产生金属氧化物和水（反应中各种元素的化合价不变）；
资料二：Fe₂O₃和CO反应是随温度升高而逐步进行的，先生成Fe₃O₄，再生成FeO（黑色），最后生成Fe；
[提出猜想]Fe₃O₄中可能含有的杂质是Fe₂O₃和FeO中的一种或两种．
[实验设计]同学们称取了23.28g该Fe₃O₄样品进行了下列实验：

[实验分析]因探究思路不同，兴趣小组分成甲、乙两小组．
甲组：
（1）该组同学欲通过B装置反应前后的质量变化来计算确认该Fe₃O₄样品中的杂质．
B中的最佳试剂是

②

（填序号）
①澄清石灰水 ②氢氧化钠浓溶液 ③稀盐酸 ④水
（2）上述实验过程中，CO气体除作为反应物外，能起到的作用是：
①实验开始时，排尽装置中的空气，防止

防止爆炸

；
②停止加热后，继续通CO气体，防止

防止生成物被氧化

，以及B中的溶液倒吸入A中；
在本实验中，CO气体还能起到的作用是③

让二氧化碳全部进入B瓶中

．
（3）尾气如何处理？

点燃

．
乙组：
利用仪器测定并绘制成反应过程中A装置中玻璃管内的固体质量随温度的变化曲线（如图）

（1）写出BC段发生反应的化学方程式：

Fe₃O₄+CO

高温

3FeO+CO₂

Fe₃O₄+CO

高温

3FeO+CO₂

；
（2）通过分析计算确定：该Fe₃O₄样品中含有的杂质是

Fe₂O₃

．（不需要写过程）

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科目：初中化学 来源： 题型：填空题

小牛同学对“暖宝宝”的成分和发热原理产生了兴趣．进行了实验探究．
资料：商品名：一次性使用取暖片
原袋内物质成分：铁粉、水、活性炭、食盐等
内袋材料：微孔透气无纺布外袋材料：不透气塑料
用法：临使用前，打开外袋取出内袋，直接贴在衣服上．可保持温暖12小时．
[提出问题]“暖宝宝”为什么能发热？
[做出猜想]“暖宝宝”发出的热量主要来自铁粉氧化（即生锈）的过程．
[设计实验]
实验操作实验现象解释或结论
步骤1 取A、B两袋“暖宝宝”，A袋打开外袋取出内袋；B袋不打开外袋．放置在同样的环境中． A袋“暖宝宝”温度很快上升；
B袋温度没有明显变化． “暖宝宝”发热是由于袋内物质与接触．
步骤2 一天后，从上述A、B两袋中各取少量袋内物质于两支试管中，分别加入适量稀盐酸． A袋内物质部分溶解，溶液呈黄色（已知：铁锈和稀盐酸反应后溶液变黄）；B袋内物质部分溶解，产生，溶液变成浅绿色． A袋内物质中的铁已经转化为
B袋内该物质与稀盐酸反应的化学方程式为：
[得出结论]“暖宝宝”发出的热量主要来自铁粉发生氧化（生锈）的过程．
[反思拓展]请对“暖宝宝”取暖贴的保存提一条合理化建议：．
[疑问思考]为什么“暖宝宝”在短时间内能释放出如此多的热量？你认为原料中的活性炭和氯化钠的可能作用是，如要证明你的想法可做实验．

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科目：初中化学 来源：模拟题 题型：填空题

(1)中国新一代大推力、无毒、无污染运载火箭“长征五号”的生产基地已经在天津建设。发射“神舟”七号的长征2F运载火箭燃料是偏二甲肼，氧化荆是四氧化二氮。
①根据偏二甲肼的化学式C₂H₈N₂，你知道其中哪些信息，要求至少说出四点：___________、___________、___________、___________。
②当它们完全发生反应后，生成三种新物质，分别为空气中最多的气体成分和光合作用所需的两种物质，请写出相关的化学方程式：______________。
(2)长征系列火箭的常规氧化剂四氧化二氮是一种有强腐蚀性的有毒气体，则其中氮元素的化合价为_____________。常温下四氧化二氮容易转变成二氧化氮，将发生__________（填 “物理”或“化学”）变化。已知二氧化氮易溶于水，与水反应生成硝酸和一氧化氮，请写出反应的化学方程式：___________ 。由于发射系统对燃料加注设备进行技术改进，加注火箭燃料时可以做到滴水不漏，如果发生轻微的泄漏，你认为应该采取的安全保护措施是______________。
(3)宇宙飞船内提供了供氧和吸收CO₂的设备，返回舱使用含有氢氧化锂的过滤网，可以除去宇航员呼出的二氧化碳，确保宇航员呼吸时的气体交换，其中发生反应的化学方程式为2LiOH +CO₂==Li₂CO₃+X，根据____________，可以判断X的化学式为 ___________。
(4)我国“神舟”七号的太空舱利用NiFe₂O₄将航天员呼出的CO₂转化为O₂，而NiFe₂O₄的质量和化学性质都不变化，在该过程中NiFe₂O₄是( )。
A．反应物 B．生成物 C．催化剂 D．消毒剂

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科目：初中化学 来源：2009-2010学年江苏省南通市海门市九年级（上）期末化学试卷（解析版） 题型：解答题

小牛同学对“暖宝宝”的成分和发热原理产生了兴趣．进行了实验探究．
资料：商品名：一次性使用取暖片
原袋内物质成分：铁粉、水、活性炭、食盐等
内袋材料：微孔透气无纺布外袋材料：不透气塑料
用法：临使用前，打开外袋取出内袋，直接贴在衣服上．可保持温暖12小时．
[提出问题]“暖宝宝”为什么能发热？
[做出猜想]“暖宝宝”发出的热量主要来自铁粉氧化（即生锈）的过程．
[设计实验]

	实验操作	实验现象	解释或结论
步骤1	取A、B两袋“暖宝宝”，A袋打开外袋取出内袋；B袋不打开外袋．放置在同样的环境中．	A袋“暖宝宝”温度很快上升； B袋温度没有明显变化．	“暖宝宝”发热是由于袋内物质与______接触．
步骤2	一天后，从上述A、B两袋中各取少量袋内物质于两支试管中，分别加入适量稀盐酸．	A袋内物质部分溶解，溶液呈黄色（已知：铁锈和稀盐酸反应后溶液变黄）；B袋内物质部分溶解，产生______，溶液变成浅绿色．	A袋内物质中的铁已经转化为______ B袋内该物质与稀盐酸反应的化学方程式为：______

[得出结论]“暖宝宝”发出的热量主要来自铁粉发生氧化（生锈）的过程．
[反思拓展]请对“暖宝宝”取暖贴的保存提一条合理化建议：______．
[疑问思考]为什么“暖宝宝”在短时间内能释放出如此多的热量？你认为原料中的活性炭和氯化钠的可能作用是______，如要证明你的想法可做______实验．

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