《2025年全效学习阶段发展评价九年级科学全一册浙教版》

10. 纳米材料具有特殊的性能，“引火铁”（极细的铁粉）是一种准纳米材料，它在空气中可以自燃，如图所示是用新制的四氧化三铁与纯净的氢气制备“引火铁”的装置。
（1）写出四氧化三铁与氢气反应生成“引火铁”的化学方程式： 。
（2）B、C所盛的物质分别是 、 。
（3）加热前，如何检验装置中的空气是否排尽？ 。
（4）未参加反应的氢气直接进入实验室中，可能引起爆炸，应该用什么方法处理？ 。

答案： （1）$Fe_3O_4+4H_2\xlongequal{高温}3Fe+4H_2O$
（2）水；浓硫酸
（3）收集尾气靠近酒精灯火焰点火，若发出“噗”的声音，说明空气已排尽
（4）点燃（或用气球收集）
解析：（1）四氧化三铁与氢气在高温下反应生成铁和水，方程式为$Fe_3O_4+4H_2\xlongequal{高温}3Fe+4H_2O$。（2）B中盛水吸收挥发出的氯化氢气体，C中盛浓硫酸干燥氢气。（3）检验空气是否排尽，可收集尾气点燃，若安静燃烧或发出“噗”的声音，说明空气已排尽。（4）未反应的氢气可点燃处理或用气球收集，防止爆炸。

11. 碱式碳酸锌是制备功能材料$ZnO$的原料，其化学反应表达式为$Zn_x(OH)_y(CO_3)_z\xlongequal{煅烧}ZnO+CO_2\uparrow+H_2O$（$x$、$y$、$z$为正整数）。小金设计了如图所示装置，对碱式碳酸锌的组成进行探究（装置气密性良好，药品足量，实验操作正确）。
（1）图中装置B的作用是吸收 。
（2）部分实验步骤为：“……加热前先通入$N_2$排尽装置内的空气，关闭通入$N_2$的活塞，……控制一定温度下加热……”。实验过程中可根据 现象，判断碱式碳酸锌样品已反应完全。
（3）小金取$54.7g$碱式碳酸锌样品（不含杂质），放置于热分解装置内，完全反应后测得装置A增重$5.4g$，装置B增重$8.8g$。则$x:y:z$的最简整数比为 。

答案： （1）二氧化碳（或$CO_2$）
（2）装置A和装置B的质量不再增加
（3）5:6:2
解析：（1）装置B中碱石灰用于吸收反应生成的二氧化碳。（2）当装置A（吸收水）和装置B（吸收二氧化碳）的质量不再增加时，说明反应完全。（3）装置A增重$5.4g$为水的质量，$n(H_2O)=\frac{5.4g}{18g/mol}=0.3mol$，则$n(H)=0.6mol$；装置B增重$8.8g$为二氧化碳的质量，$n(CO_2)=\frac{8.8g}{44g/mol}=0.2mol$，则$n(C)=0.2mol$；样品中$n(ZnO)=\frac{54.7g-5.4g-8.8g}{81g/mol}=0.5mol$，则$n(Zn)=0.5mol$；所以$x:y:z=0.5:0.6:0.2=5:6:2$。