题目内容
7．如图1（左）是还原铁粉与水蒸气反应的实验装置，实验时，B中灰色的铁粉变为黑色，且生成的黑色固体物质是一种可溶于稀盐酸的较复杂化合物．请回答下列问题：
（1）B中发生反应的化学方程式为3Fe+4H2O（g）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Fe3O4+4H2．
（2）反应前后A中投放碎瓷片的目的是防止暴沸．
（3）气体需要干燥，连接玻璃管B 的应该是干燥管的M（“M”或“N”）端，气体收集装置可以是如图2中的BD
A．A装置 B．B装置 C．C装置从a管进气体 D．C装置从b管进气体
（4）图2气体收集装置，可以用如图3所示装置代替，在X口点燃收集到的气体即可检验H2的存在．实验开始时，打开K1、K2，关闭K3，使反应先进行一段时间之后，必须进行氢气的验纯操作，方可关闭K2、打开K3，再收集气体并点燃．
分析 由图可知，A中为水，加热得到水蒸气，在B中发生3Fe+4H2O（g）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Fe3O4+4H2，干燥气体大口进小口出，氢气的密度比空气小，可利用向下排空气法或排水法收集，用如图3所示装置代替，在X口点燃收集到的气体即可检验H2的存在，应验纯后点燃，以此来解答．
解答 解：（1）B中发生反应的化学方程式为3Fe+4H2O（g）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Fe3O4+4H2，故答案为：3Fe+4H2O（g）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Fe3O4+4H2；
（2）反应前后A中投放碎瓷片的目的是防止暴沸，故答案为：防止暴沸；
（3）气体需要干燥，连接玻璃管B的应该是干燥管的M端，气体收集装置可以是如图2中的B（向下排空气法）、D（排水法），故答案为：M；BD；
（4）用如图3所示装置代替，在X口点燃收集到的气体即可检验H2的存在．实验开始时，打开K1、K2，关闭K3，使反应先进行一段时间之后，必须进行氢气的验纯操作，方可关闭K2、打开K3，再收集气体并点燃，否则发生爆炸，故答案为：氢气的验纯．
点评 本题考查物质制备实验实验的设计，为高频考点，把握制备实验装置及发生的反应、装置的作用为解答的关键，侧重分析与实验能力的考查，题目难度中等．
练习册系列答案
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10．下面有关铜的化合物的性质叙述中正确的是（ ）
| A． | CuSO4变成CuSO4•5H2O是物理变化 | |
| B． | 一定条件下，新制的Cu（OH）2浊液能与乙醛反应但不能与乙酸反应 | |
| C． | CuO是黑色固体，与水反应可生成Cu（OH）2 | |
| D． | Cu2O遇硝酸可能会被氧化成Cu2+ |
11．某化学研究性学习小组用CO还原Fe2O3，并在实验结束后用磁铁吸出生成的黑色粉末X进行探究．
【探究目的】分析黑色粉末X的组成，并进行相关实验．
【查阅资料】①CO还原Fe2O3的实验中若温度不同、受热不均时会生成Fe3O4，也能被磁铁吸引．
②Fe3O4+8H+═2Fe3++Fe2++4H2O
③Fe+4HNO3（稀）═Fe（NO3）3+NO↑+2H2O
④3Fe3O4+28HNO3（稀）═9Fe（NO3）3+NO↑+14H2O
【实验探究】Ⅰ．定性检验
（1）实验③发生的反应的离子方程式为Fe+Cu2+=Fe2++Cu．
（2）上述实验说明黑色粉末X中含有Fe和Fe3O4．
Ⅱ．定量测定
根据下图所示的实验方案进行实验并记录数据：
（1）操作Z的名称是过滤．
（2）通过以上数据，得出13.12g黑色粉末X中各成分的物质的量为Fe 0.11mol Fe3O4 0.03mol．
（3）若溶液Y的体积仍为200mL，则溶液Y中c（Fe3+）=1mol/L．
【探究目的】分析黑色粉末X的组成，并进行相关实验．
【查阅资料】①CO还原Fe2O3的实验中若温度不同、受热不均时会生成Fe3O4，也能被磁铁吸引．
②Fe3O4+8H+═2Fe3++Fe2++4H2O
③Fe+4HNO3（稀）═Fe（NO3）3+NO↑+2H2O
④3Fe3O4+28HNO3（稀）═9Fe（NO3）3+NO↑+14H2O
【实验探究】Ⅰ．定性检验
| 编号 | 实验操作 | 实验现象 |
| ① | 取少量黑色粉末X放入试管1中，注入浓盐酸，微热 | 黑色粉末逐渐溶解，溶液呈黄绿色；有气泡产生 |
| ② | 向试管1中滴加几滴KSCN溶液，振荡 | 溶液出现血红色 |
| ③ | 另取少量黑色粉末X放入试管2中，注入足量硫酸铜溶液，振荡，静置 | 有极少量红色物质析出，仍有较多黑色固体未溶解 |
（2）上述实验说明黑色粉末X中含有Fe和Fe3O4．
Ⅱ．定量测定
根据下图所示的实验方案进行实验并记录数据：
（1）操作Z的名称是过滤．
（2）通过以上数据，得出13.12g黑色粉末X中各成分的物质的量为Fe 0.11mol Fe3O4 0.03mol．
（3）若溶液Y的体积仍为200mL，则溶液Y中c（Fe3+）=1mol/L．
12．如图是某化学兴趣小组设计的利用电子垃圾（含70%Cu、25%Al、4%Fe及少量Au、Pt）制备硫酸铜和硫酸铝晶体的路线：
已知下列信息：Cu可与稀硫酸和H2O2的混合液反应生成硫酸铜；铁、铝、铜等离子以氢氧化物形式沉淀时溶液的pH如下表：
请回答下列问题：
（1）写出Cu与稀硫酸和H2O2的混合液反应的化学方程式（Cu+H2O2+H2SO4=CuSO4+2H2O．．
（2）在操作II中，x的取值范围是[5.2，5.4）．
（3）在操作III中，蒸发浓缩需要的玻璃仪器有玻璃棒、酒精灯、烧杯．
（4）由滤渣a制取Al2（SO4）3.18H2O，探究小组设计了三种方案：
甲：滤渣a$\stackrel{H_{2}SO_{4}}{→}$酸浸液$\stackrel{操作置}{→}$Al2（SO4）3.18H2O
乙：滤渣a$\stackrel{H_{2}SO_{4}}{→}$酸浸液$→_{过滤}^{适量Al粉}$过滤$\stackrel{操作置}{→}$Al2（SO4）3.18H2O
丙：滤渣a$→_{过滤}^{NaOH溶液}$滤液$\stackrel{H_{2}SO_{4}}{→}$溶液液$\stackrel{操作置}{→}$Al2（SO4）3.18H2O
综合考虑上述三种方案，最具可行性的是乙（填序号）．
（5）为测定CuSO4.5H2O晶体的纯度，进行下列实验：取a g 试样配成100mL溶液，每次取20.00mL，消除干扰离子后，用b mol．L-1EDTA（Na2H2Y）标准溶液滴定其中的Cu2+（离子方程式为Cu2++H2Y2-=CuY2-+2H+），滴定至终点，平均消耗EDTA溶液12.00mL，CuSO4.5H2O晶体的纯度是$\frac{15b}{a}$×100%．
已知下列信息：Cu可与稀硫酸和H2O2的混合液反应生成硫酸铜；铁、铝、铜等离子以氢氧化物形式沉淀时溶液的pH如下表：
| 沉淀物 | Fe（OH）3 | Al（OH）3 | Cu（OH）2 |
| 开始沉淀 | 1.1 | 4.0 | 5.4 |
| 完全沉淀 | 3.2 | 5.2 | 6.7 |
（1）写出Cu与稀硫酸和H2O2的混合液反应的化学方程式（Cu+H2O2+H2SO4=CuSO4+2H2O．．
（2）在操作II中，x的取值范围是[5.2，5.4）．
（3）在操作III中，蒸发浓缩需要的玻璃仪器有玻璃棒、酒精灯、烧杯．
（4）由滤渣a制取Al2（SO4）3.18H2O，探究小组设计了三种方案：
甲：滤渣a$\stackrel{H_{2}SO_{4}}{→}$酸浸液$\stackrel{操作置}{→}$Al2（SO4）3.18H2O
乙：滤渣a$\stackrel{H_{2}SO_{4}}{→}$酸浸液$→_{过滤}^{适量Al粉}$过滤$\stackrel{操作置}{→}$Al2（SO4）3.18H2O
丙：滤渣a$→_{过滤}^{NaOH溶液}$滤液$\stackrel{H_{2}SO_{4}}{→}$溶液液$\stackrel{操作置}{→}$Al2（SO4）3.18H2O
综合考虑上述三种方案，最具可行性的是乙（填序号）．
（5）为测定CuSO4.5H2O晶体的纯度，进行下列实验：取a g 试样配成100mL溶液，每次取20.00mL，消除干扰离子后，用b mol．L-1EDTA（Na2H2Y）标准溶液滴定其中的Cu2+（离子方程式为Cu2++H2Y2-=CuY2-+2H+），滴定至终点，平均消耗EDTA溶液12.00mL，CuSO4.5H2O晶体的纯度是$\frac{15b}{a}$×100%．
16．利用金属活动性的不同，可以采用不同的冶炼方法．下面关于金属冶炼叙述正确的是（ ）
| A． | 高炉炼铁采用了热分解法 | |
| B． | 电解氯化钠溶液冶炼金属钠 | |
| C． | 依据Fe+CuSO4═FeSO4+Cu的原理冶炼金属铜 | |
| D． | 金属冶炼的实质是将金属元素从其化合物中氧化出来 |
