题目内容

某研究小组为了探究“铁与水蒸气”能否发生反应及反应的产物，进行了系列实验。
（1）用下图所示实验装置，在硬质玻璃管中放入还原铁粉和石棉绒的混合物，加热并通入水蒸气，就可以完成高温下“Fe与水蒸气的反应实验”（石棉绒是耐高温材料，不与水反应）。反应一段时间后，有肥皂泡吹起时，用点燃的火柴靠近肥皂泡，当                                                             
时（填实验现象），说明“铁与水蒸气”能够进行反应。
（2）为了研究一定时间内铁粉的转化率，他们设计了如下实验：准确称取一定质量的铁粉进行反应，收集并测量反应后生成的气体体积，计算出铁粉的转化率。
①收集并测量气体体积应选右图中的________装置（填A或B）。
②称取0.24g铁粉与适量石棉绒混合，然后加热至无气体放出。若室温下氢气密度约为0.088g/L，最好选用　    规格的量筒（选填字母序号）
　　A.100mL         B.200mL          C.500mL        D.1000mL　
③收集的气体体积为VL，铁粉的转化率为　　　　　　　。
（3）为了证明反应后的固体混合物中含有＋3价的Fe，他们计划取出少量混合物于试管中，加入足量的盐酸，溶解、过滤。向滤液中滴加KSCN溶液，观察溶液的颜色。在下表中填写滴加KSCN溶液后可能观察到的现象、结论与解释（可以不填满）。
 
现象
结论与解释
可能①
 
 
可能②
 
 
 
肥皂泡破裂，有爆鸣声。（未答肥皂泡破裂或用”噗”的一声也给分。或其它与氢气检验有关的合理答案也给分。）（2分）
（2）①B　（2分）②B（2分）　③770V%（2分）
（3）（8分）
 
现象
结论与解释
可能①
溶液变血红色（2分）
反应后的固体混合物中含有+3价的Fe。（1分）
因为Fe3+遇到KSCN溶液时变成血红色。（1分）
可能②
溶液仍然为浅绿色
（2分）
反应后的固体混合物中可能含有+3价的Fe，也可能不含+3价的Fe。（1分）因为如果铁粉剩余较多，它能将溶液中Fe3+完全还原为Fe2+。（1分）
 
略
练习册系列答案
相关题目
过氧化钠保存不当容易变质。
（1）某过氧化钠样品已经部分变质，请你设计实验，限用一种溶液，证明过氧化钠已经变质                                                               。
（2）检验样品中还有过氧化钠的方法是                                   。
（3）某课外活动小组为了粗略测定过氧化钠的质量分数，他们称取ag样品，并设
计用下图装置来测定过氧化钠的质量分数。   
                         高#考#资#源上图中的E和F构成量气装置，用来测定O2的体积。
①写出装置A和B中发生反应的离子方程式：
装置A：                          ，装置B：                           。
②NaOH的作用是               。
③本实验中测量气体体积时应注意的事项有                                
                                                                          。
④他们在读出量筒内水的体积数后，折算成标准状况下氧气的体积为VmL，则样品
中过氧化钠的质量分数为            。
（17分）实验室常用的干燥剂“碱石灰”是CaO和固体NaOH的混合物，极易与空气中水蒸汽和CO2反应而变质。某同学对一瓶久置的“碱石灰”作了如下探究：
（1）【猜想】
猜想Ⅰ：没有变质，“碱石灰”只含有CaO、固体NaOH；
猜想Ⅱ：已完全变质，“碱石灰”全部变成了CaCO3和Na2CO3。
（2）【实验】如下图所示：

a、CaO与水反应的反应方程式为                                   。
b、操作③中玻璃棒的作用是                                         。
c、操作④发生化学反应的离子方程式为                                   ；
（3）【判断】
a．若Ca(OH)2、CaCO3和Na2CO3投入到水中不会放热，则由操作②现象判断：猜想Ⅱ
        （填：成立、不成立）
b．由操作⑤⑥的现象判断：滤液中含有           （写化学式）；由此判断猜想Ⅰ
          （填：成立、不成立）。
c．综合a和b的结论，判断该样品变质情况为                     。
（9分）目前世界上60%的镁是从海水中提取的。学生就这个课题展开了讨论的。已知海水提镁的主要步骤如下：
 
学生就这个课题提出了以下问题：
(一)在海水提镁的过程中如何实现对镁离子的富集？
有三个学生提出自己的观点。
学生甲的观点：直接往海水中加入沉淀剂。
学生乙的观点：高温加热蒸发海水后，再加入沉淀剂。
学生丙的观点：利用晒盐后的苦卤水，再加入沉淀剂。　
请你评价三个学生提出的观点是否正确（填是或否），并简述理由。
 
是否正确
简述理由
学生甲的观点
 
 
学生乙的观点
 
 
学生丙的观点
 
 
(二)在海水提镁的过程中如何实现对镁离子的分离？
（1）为了使镁离子沉淀下来，加入的足量试剂①是　　　　　　　（填化学式）。
（2）加入的足量试剂②是　　　　　　　（填化学式）。
（3）试从节约能源，提高金属镁的纯度分析，以下适宜的冶镁方法是        。
A．
B．
C．
D．
（15分）
为了证明化学反应有一定的限度，进行了如下探究活动：
（Ⅰ）取5mL0．1 mol·L-1的KI溶液，滴加0．1 mol·L-1的FeCl3溶液5～6滴
（Ⅱ）继续加入2mLCCl4振荡
（Ⅲ）取萃取后的上层清液，滴加KSCN溶液
（1）探究活动（Ⅰ）和（Ⅱ）的实验现象分别为_____________、                  。
（2）在探究活动（Ⅲ）中，活动设计者的意图是通过生成血红色的Fe（SCN）3，验证有Fe3+残留，从而证明化学反应有一定的限度，但在实验中，却未见溶液呈血红色，对此同学们提出了下列两种猜想。
猜想一：Fe3+已全部转化为Fe2+
猜想二：生成Fe（SCN）3浓度极小，其颜色肉眼无法观察
为了验证猜想，在查阅资料后，获得下列信息：
信息一：乙醚微溶于水，Fe（SCN）3在乙醚中的溶解度比在水中大
信息二：Fe3+可与[Fe（CN）6]4－反应生成蓝色沉淀，用K4[Fe（CN）6]溶液检验Fe3+的灵敏度比用KSCN更高
结合新信息，请你设计以下实验验证猜想
①请将相关的实验操作、现象和结论填入下表
实验操作
现象
结论
步骤一：
产生蓝色沉淀
 
步骤二：
 
“猜想二”成立
②写出操作“步骤一”中发生反应的离子方程式                                     
（10分）为了测定乙醇的分子结构，有人设计了图甲所示的用无水乙醇与钠反应并测定H2的体积的实验装置。回答下列有关问题：

（1）乙醇与钠反应方程式为：__________________________________________________。
（2）按图将仪器装配好，降低C管，使B、C两管间出现15~20cm水位差异后停止。该操作的目的是                             。
（3）已知无水乙醇密度为0.789g/mL，现取0.5mL无水乙醇，将0.25mL无水乙醇慢慢推入A中，使之与钠充分反应，则A中至少应加入钠的质量为     。（小数点后保留一位数字）
（4）注射器中吸入0.5mL无水乙醇，将称好的钠放入A中，在将乙醇推入A中之前应该进行的操作是                                                            。
（5）也有人设计了如图乙所示的测定乙醇的分子结构的装置。试分析实验装置甲与实验装置乙相比，优点有                                   （填出两点即可）。
(10分)实验小组测定某肥料中的总氮含量(以氮的质量分数表示) ，实验装置如下图（图中加热及夹持仪器略去）：

称取1.200 g样品，通过化学方法将肥料中的氮转化成铵盐（除样品外，所加试剂均不含氮元素），然后在碱性溶液中蒸馏氨，用25.00 mL浓度为0.5000 mol/L-1硫酸溶液充分吸收，再用浓度为0.1000 mol/L-1氢氧化钠溶液滴定未反应的硫酸。重复上述实验三次。实验数据如下：
实验次数
氢氧化钠溶液的体积
滴定前刻度(mL)
滴定后刻度(mL)
1
0.00
5. 01
2
6.00
10.99
3
12.00
17.60
 
（1）写出圆底烧瓶内发生反应的离子方程式                                。
（2）分液漏斗和圆底烧瓶之间的导管a的作用是                        ；  b的作用是               
                           ；冷凝管中从（填“n”或“m”）        口进水。
（3）在滴定过程中，以下操作会使所测总氮含量偏小的是（填序号）　　        　　　　     。
A．锥形瓶水洗后未烘干B．滴定过程中滴定管有漏水现象
C．滴定过程中有少量溶液从锥形瓶中溅出D．滴定前滴定管内有气泡，滴定后没有了
（4）若实验操作均正确，但测定结果偏低，可能造成该结果的主要原因是                       。
（5）利用题目中所给数据计算肥料中总氮含量为              %（计算结果保留到小数点后1位）。
（14分）某化学小组为比较盐酸和醋酸的酸性，设计了如下实验方案。装置如图（夹持仪器略）：

实验方案：在两试管中分别加入过量镁条，同时将两注射器中的溶液注入相应试管中，
观察产生氢气的速率和体积。
（1）盐酸与镁反应的离子方程式为           。
（2）在上述实验方案中有一明显欠缺，该欠缺是              。
（3）在欠缺已经得到改正的方案下，反应起始时，产生氢气的速率关系应是         ；最终产生氢气体积的关系应是                。
（4）实验中产生的氢气体积比理论值高，可能原因是            。
（5）通过比较起始反应的速率可以得出的结论是               。
（6）除上述方法外，还可以通过其他方法比较盐酸和醋酸的酸性，请写出其中的一种方法               。
（14分）某研究性学习小组的同学探索工业含铝、铁、铜合金废料的再利用，甲同学设计的实验方案如下：

请回答：
（1）写出反应②的离子反应方程式__________________________________________。
（2）在滤渣E中加入稀硫酸和试剂Y制胆矾晶体是一种绿色化学工艺，试剂Y为无色液体，反应④的总化学方程式是_____________________________________。
（3）乙同学在甲同学方案的基础上提出用滤渣B来制备 FeCl3?6H2O晶体，是将所得氯化铁溶液用加热浓缩、降温结晶法制得FeCl3?6H2O晶体，而不用直接蒸发结晶的方法来制得晶体的理由是__________________　　　　　　　　　　　　　　　　　
（4）丙同学设计如下方案测定甲同学所制得的绿矾晶体中结晶水含量，其方法过程如下
①称取mg己研细的新制得的绿矾晶体，称量的方法是___________
a．直接将晶体放置于天平托盘上所垫的纸片上称量
b．将晶体置于干燥的坩埚中，然后再按a中操作进行称量
c．将晶体置于己准确称量的干燥坩埚中，然后再按a中操作进行称量
②在氮气流环境中加热坩埚中晶体使其失去全部结晶水后再停止加热，并仍在氮气流环境下冷却。放在氮气流中加热与冷却的原因是____________________________
③将坩埚放在天平上进行称量，称得质量为n1g
④重复②、③的操作，称得的质量为n2g，表明不需要再加热再称量的依据是________
⑤下表数据来是该同学实验报告中的数据，试求出晶体中X=_______
实验编号
坩埚质量
坩埚与晶体总质量
加热后坩埚与固体总质量
1
11．2g
25．1g
19．2g
2
11．2g
25．1g
18．8g
3
11．2g
25．1g
18．9g

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