题目内容
某研究性学习小组对还原铁粉与水蒸气的反应产物进行科学探究。已知Ca(OH)2的分解温度为580℃，铁粉与水蒸气反应的温度为900℃：根据下图所示实验装置，进行了还原铁粉与水蒸气的反应实验，实验中观察到肥皂液中产生了大量的气泡。
（1）实验中Ca(OH)2的作用是 。实验中产生的气体产物是 。
（2）为进一步探究还原铁粉与水蒸气反应固体产物的成分，研究性学习小组将反应后的固体经处理后得到黑色氧化物固体，针对黑色氧化物固体，该小组提出如下的假设并进行了相关的实验：
假设一：固体为FeO
假设二：固体为Fe3O4
假设三：
①限选用下列试剂：盐酸、KSCN溶液、K3Fe(CN)6 溶液、氯水，证明假设一不成立
| 操作 | 现象 | 结论 |
| | | 假设一不成立 |
②为了进一步确定产物的成分，用黑色固体进行了下列实验:
加入足量氯水所发生反应的离子方程式是 ；检验红褐色固体是否洗涤干净的操作是 ；灼烧时盛放固体的仪器是 ；若假设二成立，黑色固体最终全部转化成的红棕色粉末的质量是 g
（1）提供反应所需的水蒸气 H2
（2）固体为Fe3O4和FeO操作 现象 结论 取适量固体于试管中，加入盐酸加热溶解，再加入KSCN溶液，振荡 溶液出现红色
2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl- 取最后一次洗涤液于试管中，再用稀硝酸酸化，再加入AgNO3溶液，若没有浑浊，则洗涤干净。 坩埚 6.
解析试题分析：（1）Fe与水蒸气反应应得到的是铁的氧化物和H2。因此，反应物水蒸气可以有580℃以上高温分解Ca(OH)2得到.（2）因为氧化铁是红色，而产物是黑色，故产物固体为FeO或Fe3O4或二者的化合物三种情况。①当实验证明固体产物有+3价铁时，假设一不成立。实验操作是取适量固体于试管中，加入盐酸加热溶解，再加入KSCN溶液，振荡，溶液出现红色。②固体产物用盐酸溶解后，加入氯水可将Fe2+氧化为Fe3+(2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl-)。红褐色固体Fe(OH)3中吸附了少量NaCl，用水洗涤2~3次，取最后一次洗涤液于试管中，再用稀硝酸酸化，再加入AgNO3溶液，若没有浑浊，则洗涤干净。固体灼烧的仪器是坩埚。
由Fe3O4~ 
Fe2O3，5.8g Fe3O4产生6g Fe2O3。
考点：铁及其离子的性质实验方案设计与评价。
（9分）海洋植物，如海带、海藻中含有丰富的碘元素，碘元素以碘离子的形式存在。实验室里从海带中提取碘的流程如下：
（1）指出提取碘的过程中有关的实验操作名称：
① ；③______________________。
写出实验②中有关反应的离子方程式 _______________________ 。
（2）提取碘的过程中，可供选择的有关试剂是___________。
| A．甲苯，酒精 | B．四氯化碳，苯 |
| C．汽油，乙酸 | D．汽油，甘油 |
（3）从含碘的有机溶液中提取碘和回收有机溶剂还需经过蒸馏，指出上图实验装置中的错误之处：① ② ③ 。
（4）进行上述蒸馏操作时，使用水浴的原因是___________；最后，晶态碘在___________里聚集。
溴苯是一种化工原料，实验室合成溴苯的装置示意图及有关数据如下：
| | 苯 | 溴 | 溴苯 |
| 密度/(g·cm－3) | 0.88 | 3.10 | 1.50 |
| 沸点/℃ | 80 | 59 | 156 |
| 水中溶解度 | 微溶 | 微溶 | 微溶 |
按下列合成步骤回答问题：
(1)在a中加入15 mL无水苯和少量铁屑。在b中小心加入4.0 mL液态溴。向a中滴入几滴溴，有白色烟雾产生，是因为生成了 气体。继续滴加至液溴滴完。装置d的作用是 。
(2)液溴滴完后，经过下列步骤分离提纯：
①向a中加入10 mL水，然后过滤除去未反应的铁屑；
②滤液依次用10 mL水、8 mL 10%的NaOH溶液、10 mL水洗涤。NaOH溶液洗涤的作用是 ；
③向分出的粗溴苯中加入少量的无水氯化钙，静置、过滤。加入氯化钙的目的是 。
(3)经以上分离操作后，粗溴苯中还含有的主要杂质为 ，要进一步提纯，下列操作中必须的是 (填入正确选项前的字母)。
A．重结晶 B．过滤 C．蒸馏 D．萃取
(4)在该实验中，a的容积最适合的是 (填入正确选项前的字母)。
A．25 mL B．50 mL C．250 mL D．500 mL
可用于生产油溶性酚醛树脂等。实验室以苯酚、叔丁基氯[(CH3)3CCl]等为原料制备对叔丁基苯酚的实验步骤如下：
苯甲酸乙酯（C9H10O2）别名为安息香酸乙酯。它是一种无色透明液体，不溶于水，稍有水果气味，用于配制香水香精和人造精油，大量用于食品工业中，也可用作有机合成中间体，溶剂等。其制备方法为：
已知：
| 名称 | 相对分子质量 | 颜色，状态 | 沸点(℃) | 密度(g·cm-3) |
| 苯甲酸* | 122 | 无色片状晶体 | 249 | 1.2659 |
| 苯甲酸乙酯 | 150 | 无色澄清液体 | 212.6 | 1.05 |
| 乙醇 | 46 | 无色澄清液体 | 78.3 | 0.7893 |
| 环己烷 | 84 | 无色澄清液体 | 80.8 | 0.7318 |
实验步骤如下：
①在圆底烧瓶中加入12.20 g苯甲酸，25 mL 95%的乙醇（过量），20 mL环己烷以及4 mL浓硫酸，混合均匀并加入沸石，按下图所示装好仪器，控制温度在65～70℃加热回流2 h。利用分水器不断分离除去反应生成的水，回流环己烷和乙醇。
②反应结束，打开旋塞放出分水器中液体后，关闭旋塞，继续加热，至分水器中收集到的液体不再明显增加，停止加热。
③将烧瓶内反应液倒入盛有适量水的烧杯中，分批加入Na2CO3至溶液至呈中性。用分液漏斗分出有机层，水层用25 mL乙醚萃取分液，然后合并至有机层，加入氯化钙，静置，过滤，对滤液进行蒸馏，低温蒸出乙醚和环己烷后，继续升温，接收210～213℃的馏分。
④检验合格，测得产品体积为12.86 mL。
回答下列问题：
（1）在该实验中，圆底烧瓶的容积最适合的是 （填入正确选项前的字母）。
A．25 mL B．50 mL C．100 mL D．250 mL
（2）步骤①中使用分水器不断分离除去水的目的是 。
（3）步骤②中应控制馏分的温度在 。
A．65～70℃ B．78～80℃ C．85～90℃ D．215～220℃
（4）步骤③加入Na2CO3的作用是 ；若Na2CO3加入不足，在之后蒸馏时，蒸馏烧瓶中可见到白烟生成，产生该现象的原因是 。
（5）关于步骤③中的萃取分液操作叙述正确的是
A．水溶液中加入乙醚，转移至分液漏斗中，塞上玻璃塞，分液漏斗倒转过来，用力振摇
B．振摇几次后需打开分液漏斗上口的玻璃塞放气
C．经几次振摇并放气后，手持分液漏斗静置待液体分层
D．放出液体时，应打开上口玻璃塞或将玻璃塞上的凹槽对准漏斗口上的小孔
（6）计算本实验的产率为 。
3H2C2O4＋9NO2↑＋3NO↑＋9H2O
H+ + OH－、HCO3－