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    19．世界上每年因锈蚀而报废的金属设备和材料，高达产量的20%～40%，某实验小组对铁的燃烧和锈蚀进行如下探究．

    探究一：铁丝燃烧
    如图1所示，取3根粗细、长度均相同的光亮细铁丝，将其中两根分别盘成螺旋状，在每根铁丝一端系上粗铜丝，另一端系一根火柴杆，点燃火柴杆待快燃尽时，分别插入充满氧气的集气瓶中，观察到：观察到：Ⅰ、Ⅱ中铁丝都剧烈燃烧，且Ⅱ中铁丝燃烧比I中的更剧烈；Ⅲ中铁丝没有燃烧．
    （1）集气瓶中加入少量水的作用：防止铁燃烧时形成的高温熔融物溅落炸裂集气瓶．
    （2）为什么Ⅲ中铁丝不能燃烧温度没有达到铁的着火点．
    （3）分析Ⅱ中铁丝燃烧比Ⅰ中更剧烈的原因Ⅱ中铁丝与氧气的接触面积比Ⅰ中铁丝与氧气的接触面积大．
    探究二：铁粉腐蚀的条件
    如图2所示，将包有样品的滤纸包用大头针固定在橡胶塞上，迅速塞紧，观察到量筒内水沿着细导管慢慢进广口瓶（容积为146mL）．当温度恢复至室温，且量筒内水面高度不变时读数（此时瓶内氧气含量近似为零）．记录起始和最终量筒的读数以及所需时间如下表．
    序号样品量筒起始
    读数/mL    		量筒最终
    读数/mL    		所需时间
    /min
    11g铁粉、0.2g碳和10滴水10072约120
    2lg铁粉、0.2g碳、10滴水和少量NaCl10072约70
    31g铁粉和10滴水\\\
    （4）金属腐蚀的过程实际上就是金属元素化合价升高（填“升高”或“降低”）的过程．
    （5）实验①和②说明NaCl可以加快　（填“加快”或“减慢”）铁锈蚀的速率．
    （6）实验开始后，广口瓶内温度有所上升，说明铁的锈蚀过程是放热（填“放热”或“吸热”）过程．
    （7）实验①和③是探究碳对铁锈蚀速率的影响，请在表格空白处填写实验③的样品组成是1g铁粉和10滴水．
    （8）该装置还可用于测量空气中氧气的含量，根据上述数据计算氧气的体积含量是19.2%%（精确到小数点后1位），试分析该实验结果出现误差的原因样品不足（写任意一条即可）

    分析 探究一：
    铁在氧气中燃烧生成四氧化三铁；
    增大反应物浓度，增大反应物与氧气的接触面积，能够促进可燃物燃烧；
    探究二：
    铁与水、氧气同时接触时容易生锈；
    盐溶液、酸性溶液能够促进铁的生锈速率；
    氧气约占空气总体积的五分之一；
    如果装置漏气，样品不足，能够导致进入集气瓶中的水不到集气瓶容积的五分之一．

    解答 解：探究一：
    （1）集气瓶中加入少量水的作用是：防止铁燃烧时形成的高温熔融物溅落炸裂集气瓶；
    （2）Ⅲ中铁丝不能燃烧，是因为铁丝在火焰的下面，温度不能达到铁丝的着火点；
    （3）Ⅱ中铁丝燃烧比Ⅰ中更剧烈的原因是：Ⅱ中铁丝与氧气的接触面积比Ⅰ中铁丝与氧气的接触面积大．
    故填：防止铁燃烧时形成的高温熔融物溅落炸裂集气瓶；温度没有达到铁的着火点；Ⅱ中铁丝与氧气的接触面积比Ⅰ中铁丝与氧气的接触面积大．
    探究二：
    （4）金属腐蚀的过程实际上就是金属元素化合价升高的过程，例如铁生锈后，铁的化合价由0升高到+3；
    （5）实验①和②中，加入氯化钠后需要的时间缩短，说明NaCl可以加快铁锈蚀的速率；
    （6）实验开始后，广口瓶内温度有所上升，说明铁的锈蚀过程是放热过程；
    （7）实验①和③是探究碳对铁锈蚀速率的影响，请在表格空白处填写实验③的样品组成是1g铁粉和10滴水；
    （8）根据上述数据计算氧气的体积含量是：$\frac{100mL-72mL}{146mL}$×100%=19.2%；
    该实验结果出现误差的原因可能是：样品不足，装置漏气，样品和导管占据了一定的体积等．
    故填：1g铁粉和10滴水；升高；加快；放热；1g铁粉和10滴水；19.2%；样品不足．

    点评 实验现象是物质之间相互作用的外在表现，因此要学会设计实验、观察实验、分析实验，为揭示物质之间相互作用的实质奠定基础．

    练习册系列答案
    年级 高中课程 年级 初中课程
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    科目：初中化学 来源： 题型：解答题

    9．小钢同学在家里用“除垢净”去除热水瓶中的水垢时，发现有大量的气泡产生．联想水垢的主要成分是碳酸钙，小钢猜想“除垢净”的成分中可能有酸．
    （1）为证实自己的猜想，设计实验证明“除垢净”呈酸性，小明从家中找来如下试剂：光亮的铁钉、生锈的铁钉、纯碱溶液、蒸馏水．根据以上试剂，请你帮助他设计出两种不同实验方案，并写出实验现象，填入下表：
    方案具体操作实验现象结论

    方案一    		“除垢净”中一定有酸
    方案二
    （2）小明想试制一瓶“除垢净”，你认为HCl、H2SO4两种酸中的HCl更合适，理由是硫酸与水垢反应生成微溶的硫酸钙，除垢不彻底．
    （3）结合上面对“除垢净”的了解，在铝制水壶除垢时，使用“除垢净”应注意：去除铝壶中的水垢时，应控制“除垢净”的浓度，（或不要滴到手上或衣服上、防止腐蚀、除垢后要将“除垢净”冲洗干净等）．

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    科目：初中化学 来源： 题型：选择题

    10．下列对有关化学概念或实验现象的描述正确的是（　　）
    A．化合反应一定是氧化反应
    B．氧化反应不一定是化合反应
    C．红磷在氧气中燃烧剧烈燃烧，产生大量的白雾
    D．细铁丝在氧气中剧烈燃烧，火星四射，生成四氧化三铁

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    科目：初中化学 来源： 题型：选择题

    7．2009年12月联合国气候变化大会在丹麦首都哥本哈根召开，“低碳生活”成为热门话题．下列措施与“低碳生活”不相符合的是（　　）
    A．开发无污染的太阳能、风能、地热能等
    B．在生产和生活中使用节能技术和节能用具
    C．广泛使用一次性筷子、一次性塑料袋
    D．乘坐公共交通工具、骑自行车或步行的方式出行

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    科目：初中化学 来源： 题型：解答题

    14．学校实验室的废液缸里收集了同学们在实验室制取CO2实验后残留的废液．小红同学想探究废液中溶质的成分，请你一同参与探究并回答下列问题：
    【提出问题】废液中的溶质是什么物质？
    【做出猜想】小红同学认为废液中的溶质只含有CaCl2．
    你认为还可能含有的溶质是HCl（填化学式）．
    【查阅资料】CaCl2溶液呈中性．
    【实验与结论】
    （1）小红取少量CaCl2溶液和废液分别加入到2支试管中，并向其中分别滴加无色酚酞溶液作对比实验，结果2支试管中溶液均为无色，于是小红认为自己的猜想是正确的．
    （2）你认为小红的实验不能（填“能”或“不能”）证明她的猜想，理由是酚酞遇盐酸也不变色，无法确定是否含有HCl．
    （3）如果要证明你的猜想是正确的，你选择的试剂是紫色石蕊试液，实验中可能看到的现象是溶液变红．
    【拓展与应用】
    （1）如果实验证明你的猜想是正确的，想要处理废液只得到CaCl2溶液，应向废液中加入过量的CaCO3，反应完成后过滤．
    （2）通过以上探究，你认为实验室的废液未经处理直接倒入下水道，可能造成的危害是可能腐蚀铁制下水管道或污染水质．

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    科目：初中化学 来源： 题型：选择题

    4．化学变化前后，一定会发生改变的是（　　）
    A．原子种类B．原子个数C．分子种类D．原子质量

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    科目：初中化学 来源： 题型：解答题

    11．写出配平下列化学方程式
    ①2C2H2+5O2$\frac{\underline{\;点燃\;}}{\;}$4CO2+2H2O
    ②4Al+3O2$\frac{\underline{\;点燃\;}}{\;}$2Al2O3．

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    科目：初中化学 来源： 题型：选择题

    8．下列各组物质的溶液，不用其它试剂就能鉴别出来的一组是（　　）
    A．K2CO3、HCl、CaCl2、KNO3B．（NH4）2SO4、NaNO3、NaOH、KCl
    C．NaCl、Na2SO4、H2SO4、Ba（NO3）2D．CuSO4、NaOH、NaNO3、NaCl

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    科目：初中化学 来源： 题型：解答题

    6．写出指定元素的化合价
    SO2 中S为+4价；SO3 中S为+6价；C2H4中C为-2价；CH4中C为-4价；
    O3中O为0价；O2中O为0价；HNO3中N为+5价；NaNO2中N为+3价；
    H3PO4中P为+5价；P2O3 中P为+3价； KClO3中Cl为+5价； 
    KIO3中I为+5价；FeO中Fe为+2价；Fe2O3中Fe为+3价．

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