红热的铁能与水蒸气反应.有氢气生成.现用如图所示装置进行铁在高温下与水蒸气反应的实验.并用简单的方法收集.检验生成的氢气.请回答下列问题:(1)写出铁在高温下与水蒸气反应的化学方程式: .(2)干燥管C内盛放的药品是和 .干燥管的端与g导管相连接.(3)在D处画出用试管收集氢气的装置图.(4)怎样用简单的方法检验收集到的气体是氢气.简述实验操作步骤题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

题目内容

红热的铁能与水蒸气反应，有氢气生成，现用如图所示装置进行铁在高温下与水蒸气反应的实验，并用简单的方法收集、检验生成的氢气。请回答下列问题：
(1)写出铁在高温下与水蒸气反应的化学方程式：                               。
(2)干燥管C内盛放的药品是      和       (填化学式)。干燥管的       (填“m”或“n”)端与g导管相连接。

(3)在D处画出用试管收集氢气的装置图(所需其他仪器自行选择)。
(4)怎样用简单的方法检验收集到的气体是氢气，简述实验操作步骤和现象        。

(1)3Fe＋4H₂O(g)Fe₃O₄＋4H₂(2)CaCl₂ CaO n
(3)
(4)用拇指堵住试管口，试管口向上，靠近酒精灯火焰，松开拇指，能燃烧或发出爆鸣声，说明收集的是H₂。

解析试题分析：⑴铁在高温下与水蒸气反应的化学方程式：3Fe＋4H₂O(g)Fe₃O₄＋4H₂；⑵装置使用干燥管是干燥氢气中的水蒸气，干燥管中可装不与H₂反应的干燥剂，如CaCl₂、CaO等，干燥管中气体应从大管进，小管出，所以n端与g导管相连接
⑶H₂密度小于空气，应用向下排空法收集，用试管收集氢气的装置图为⑷检验收集到的气体是氢气，操作为：用拇指堵住试管口，试管口向上，靠近酒精灯火焰，松开拇指，能燃烧或发出爆鸣声，说明收集的是H₂，答案：用拇指堵住试管口，试管口向上，靠近酒精灯火焰，松开拇指，能燃烧或发出爆鸣声，说明收集的是H₂。
考点：铁及其化合物的性质实验

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为了探究SO₂与Na₂O₂的反应是否类似于CO₂与Na₂O₂的反应，甲同学设计了如图所示的实验装置，回答下列问题：

（1）移开棉花，将带火星的木条放在C试管口，未见木条复燃，甲同学因此认为SO₂与Na₂O₂的反应不同于CO₂。请按甲同学的观点写出反应的化学方程式                                                                       。
（2）乙同学认为无论反应原理如何，最终都有O₂产生，乙同学的理由是                               。按照乙同学的观点，该装置需做的改进是
                                                                       。
（3）假设Na₂O₂完全反应，反应后B装置中固体生成物可能是：①Na₂SO₃；②Na₂SO₄；③Na₂SO₃和Na₂SO₄。
请设计实验方案检验，写出实验步骤以及预期现象和结论，完成下表：
限选试剂：2 mol·L^－1 HCl溶液，1 mol·L^－1 HNO₃溶液，1 mol·L^－1 BaCl溶液，1 mol·L^－1 Ba（NO₃）₂溶液，0.01 mol·L^－1 KMnO₄酸性溶液。

实验步骤	预期现象和结论
步骤1：取B中的少量固体样品于试管中，滴加足量蒸馏水，溶解，然后取少量待测液分别置于Ⅰ、Ⅱ试管中	固体完全溶解
步骤2：往Ⅰ试管中加入，再滴加	，
则证明生成物中含Na₂SO₄
步骤3：往Ⅱ试管中
	若，
则证明生成物中有Na₂SO₃；若

则说明生成物中没有Na₂SO₃。

（4）生成物中亚硫酸钠含量的测定：
①取a g生成物配制成100 mL溶液，取10.00 mL该溶液于锥形瓶中，加入几滴淀粉溶液作指示剂，用0.010 0 mol·L^－1碘水进行滴定，滴定终点现象为。记录数据，重复滴定2次，平均消耗碘水20.00 mL。
②计算：生成物中亚硫酸钠的质量分数为。

我国化工专家侯德榜发明的侯氏制碱法的化学原理是将二氧化碳通入氨水的氯化钠饱和溶液中，其化学反应方程式为：NaCl+NH₃+CO₂+H₂O=NaHCO₃↓+NH₄Cl。
（1）在实验室中利用上述原理从反应所得溶液中分离出碳酸氢钠晶体，应选用下列装置中的。

（2）实验所得碳酸氢钠晶体中，可能含有的杂质离子有Cl^—和NH₄⁺，实验室鉴定Cl^—所选用的试剂是、，鉴定另一种杂质离子的方法是（填序号）。

A．加水，将湿润的红色石蕊试纸放在试管口

B．加氢氧化钠溶液，加热，将湿润的红色石蕊试纸放在试管口

C．加氢氧化钠溶液，加热，滴入酚酞试剂

D．加氢氧化钠溶液，加热，滴入紫色石蕊试剂

（3）碳酸氢钠晶体受热分解可得到纯碱，其化学反应方程式为

在常温下，Fe与水并不起反应，但在高温下，Fe与水蒸气可发生反应。应用下列装置，在硬质玻璃管中放入还原铁粉和石棉绒的混合物，通入水蒸气，并加热，就可以完成高温下“Fe与水蒸气的反应实验”。

请回答该实验中的问题。
（1）写出该反应的反应方程式：                                                。
（2）实验前必须对整套装置进行气密性检查，操作方法是                          。
（3）圆底烧瓶中盛装的水，该装置受热后的主要作用是                            ；烧瓶底部放置了几片碎瓷片，碎瓷片的作用是                                 。
（4）酒精灯和酒精喷灯点燃的顺序是先点燃酒精灯，产生水蒸气后，再点燃酒精喷灯；原因是                                                              。
（5）干燥管中盛装是的物质是                   。
（6）试管中收集气体是H₂，如果要在A处玻璃管处点燃该气体，则必须对该气体进行     ，
这一操作的目的是                                             。

根据Mg与CO₂的反应推测，Na也能在CO₂中燃烧，且固体产物可能为C、Na₂O和Na₂CO₃中的两种或三种。某兴趣小组用如下装置开展两个阶段的实验探究。

【实验I】引发CO₂与Na反应。操作步骤为：
①按图连接装置，检验装置气密性，并往各装置中加入试剂；
②打开装置a上活塞一段时间；
③点燃d处酒精灯，使CO₂与Na充分反应。停止加热，继续通气体使双通管冷却。
回答下列问题：
（1）装置a中用到的玻璃仪器有试管和                      ；
（2）装置b中装入的试剂是　　　　　　　　　　　          ；
（3）装置c的作用是　　　　　　　　　　　          ；
（4）步骤②中，当观察到　　　　　　　　　                时，才能进入步骤③。
【实验Ⅱ】探究反应产物及反应机理。取反应后双通管中固体物质29.2 g进行如下实验：
①仔细观察固体，发现有黑色颗粒；
②将固体溶于足量的水并过滤、洗涤，得到1.8 g滤渣（干燥）；
③将滤液加水稀释配成250 mL的溶液；
④取少量③的溶液，先加足量BaCl₂溶液，观察到白色沉淀,所得固体质量为3.94g；再加几滴酚酞试液，溶液变红；
⑤取25.00 mL③的溶液，滴加甲基橙作为指示剂，用3.0 mol·L^-1盐酸滴定，消耗盐酸体积为20.00 mL。
回答下列问题：
（5）如何判断⑤中的滴定终点　　　　　　　　　　　
（6）反应后装置d中的固体物质为　　　　　　　　　　　     ；通过计算分析：29.2 g残留固体中，各组分的质量各是多少?　　　　　　　　

某混合金属粉末，除Fe外，还含有Al、Zn中的一种或两种，含量都在10%以上。某研究小组设计实验探究该混合金属粉末中铝、锌元素的存在，探究过程如下：
【查阅资料】①Zn可以与NaOH溶液反应生成H₂
②Zn(OH)₂为白色固体，难溶于水，可溶于强碱及NH₃·H₂O
③Zn²⁺易形成络合物如[Zn(NH₃)₄]²⁺，该络合物遇强酸生成Zn²⁺、NH₄⁺
【提出假设】假设①：该混合金属粉末中除Fe外还含有Al元素
假设②：该混合金属粉末中除Fe外还含有Zn元素
假设③：该混合金属粉末中除Fe外还含有Al、Zn元素
【实验探究】所用试剂：样品、pH试纸、稀H₂SO₄、NaOH溶液、稀NH₃·H₂O。
甲同学基于假设③设计实验方案如下：

乙同学同样基于假设③设计另一实验方案如下：

（1）Fe元素在周期表中的位置是第     周期     族。
（2）试剂M是              ；沉淀B是              。
（3）你认为甲、乙同学的方案   （填“甲”或“乙”）比较好，理由是           。
（4）操作Ⅰ的主要过程是：在滤液中逐滴加入            ，直至生成的沉淀刚好溶解，再加入足量的               。
（5）乙同学将沉淀C洗涤、烘干、冷却后称重，质量为m₁g，经计算即可得到样品中铁的质量分数，你认为   （填“是”或“否”）准确，原因是                        。
（6）电解法制金属铝的化学方程式是                                       。
以Al和NiO(OH)为电极，NaOH溶液为电解液组成一种新型电池，放电时NiO(OH)转化为Ni(OH)₂，该电池反应的化学方程式是                                   。

绿矾（FeSO₄·7H₂O）是治疗缺铁性贫血药品的重要成分。下面是以市售铁屑（含少量锡、氧化铁等杂质）为原料生产纯净绿矾的一种方法：

已知：室温下饱和H₂S溶液的pH约为3.9，SnS沉淀完全时溶液的pH为1.6；FeS开始沉淀时溶液的pH为3.0，沉淀完全时的pH为5.5。
（1）操作II中，通入硫化氢至饱和的目的是           _________________________             ；在溶液中用硫酸酸化至pH＝2的目的是         _______________________________            。
（2）检验制得的绿矾晶体中是否含有Fe³⁺的实验操作是                                       。
（3）测定绿矾产品中Fe²⁺含量的方法是：
a.称取3.7200g绿矾产品，溶解，在250mL容量瓶中定容；
b.量取25.00mL待测溶液于锥形瓶中；
c.用硫酸酸化的0.01000mol/LKMnO₄溶液滴定至终点，消耗KMnO₄溶液体积的平均值为20.00mL。
①已知KMnO₄酸性溶液与Fe²⁺反应时被还原为Mn²⁺，请写出该反应的离                         ；
②在滴定实验中不能选择         式滴定管，理由是                                 ；
③计算上述样品中FeSO₄·7H₂O的质量分数为                 （用小数表示，保留两位小数）。

三草酸合铁酸钾晶体K₃[Fe(C₂O₄)₃]·3H₂O可用于摄影和蓝色印刷。某小组将无水三草酸合铁酸钾在一定条件下加热分解，对所得气体产物和固体产物进行实验和探究。该小组同学查阅资料知，固体产物中铁元素不可能以三价形式存在，而盐只有K₂CO₃，产生的气体中含有CO、CO₂。
请利用实验室常用仪器、用品和以下限选试剂完成验证和探究过程。
限选试剂：①蒸馏水②3％H₂O₂溶液③氧化铜④1.0mol/L盐酸⑤浓硫酸⑥1.0mol/LNaOH溶液⑦澄清石灰水⑧0.5 mol/LCuSO₄溶液⑨2％KSCN溶液⑩苯酚溶液
I．若用一套连续实验装置检验气体产物中CO的存在，并验证检验过程中有CO₂生成，应选用的试剂为(按先后顺序把所选试剂的标号填入空格内)                           。
Ⅱ．探究固体产物中铁元素的存在形式。
（1）提出合理假设
假设1：只有Fe；
假设2：只有FeO；
假设3：
（2）设计实验方案并实验验证
步骤1：取适量固体产物于试管中，加入足量蒸馏水溶解，过滤分离出不溶固体。
步骤2：取少量上述不溶固体放人试管中，加入足量       溶液，充分振荡。若固体无明显变化，则假设     成立；若有暗红色固体生成，则反应的离子方程式为                          。
步骤3：取步骤2所得暗红色固体于试管中，滴加过量         ，振荡后静置。若溶液基本无色，则假设            成立；若溶液呈          ，则假设3成立。
（3）问题讨论
若固体产物中FeO含量较少，用步骤3方法难以确定。请你设计实验方案证明假设3成立(写出实验的操作步骤、现象与结论)：
Ⅲ．拓展与延伸
有资料介绍“在含Fe²⁺的溶液中，先滴加少量新制饱和氯水，然后滴加KSCN溶液，溶液呈红色；若再滴加过量氯水，却发现红色褪去”。假设溶液中的+3价铁还能被氯水氧化为更高价的FeO₄^2-”，试写出该反应的离子方程式                          。

下列试剂中，不能贮存在玻璃瓶中的是

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