题目内容

某课外活动小组对一氧化碳还原氧化铁的实验中最后的产物产生浓厚的兴趣，试通过实验来探究其成分。
Ⅰ．实验装置：

用一氧化碳还原氧化铁的实验装置
该装置B中发生的离子方程式是                                       
装置B的作用是                                    
Ⅱ．实验现象：玻璃管A中的粉末由红色逐渐变为黑色时，停止加热，继续通一氧化碳，冷却到室温，停止通气，同时观察到澄清的石灰水变浑浊。
Ⅲ．实验结论：
甲认为：依据上述实验现象可以判断出生成的黑色固体为金属铁。
乙认为：仅从上述实验现象，不足以证明生成的黑色固体为金属铁，她增加了一个实验：用磁铁靠近生成的黑色固体，看到有黑色固体被磁铁吸引。于是得出生成的黑色固体为金属铁的结论。
请你通过该反应的相关资料对他们结论作出判断并通过实验检验其合理性：
（1）在一定条件下：一氧化碳与氧化铁在加热条件下，可发生如下反应
3Fe2O3+CO2Fe3O4+CO2 
Fe3O4+4CO4Fe+4CO2 
（2）四氧化三铁（Fe3O4）为黑色固体，有强磁性，能够被磁铁吸引。
甲、乙同学的结论：                             你对此评价的理由是：      
                                                            
Ⅳ．实验探究
对反应后固体成分提出假设：
假设1：反应后固体中只有Fe；
假设2：反应后固体中只有Fe3O4；
假设3：反应后固体中_______________________
为确定实验中最后的产物的成分，丙同学设计如下实验，请您利用限选试剂和仪器帮助他完成该探究过程，并将答案写在答题卡相应位置。
限选试剂和仪器： 1mol/LCuSO4 、0.01mol/L KSCN溶液、1mol/L盐酸、0.01mol/L氯水、试管、玻璃棒、胶头滴管。
实验操作
预期现象和结论
步骤一：取硬质玻璃管中固体产物少量分别于A、B试管中，加入足量1mol/LCuSO4溶液、搅拌溶解。
（1）若A试管中黑色固体不溶解，并且没有观察到其他现象，则黑色固体为       
（2）若B试管中有红色固体析出，则说明黑色固体中含有Fe。
步骤二：对试管B中溶液过滤，将所得固体洗涤干净后，加足量1mol/L盐酸后，再依次分别加入适量0.01mol/L氯水、少量0.01mol/L KSCN溶液
（1）若溶液不变红色，则         
（2）若溶液变红色，则           
 
Ⅴ．延伸探究：丁同学试图通过反应前后固体质量的变化来确定黑色固体的成分，你认为可行吗？（假设氧化铁在反应中完全反应）              （填“行”或“不行”）理由是                                                              。
（16分）
Ⅰ.  Ca2++2OH-+ CO2= CaCO3↓+H2O （2分）
吸收CO中的CO2，便于CO燃烧被除去。（2分）
Ⅲ.甲、乙同学的结论均不正确；铁和四氧化三铁都是黑色且均能被磁铁吸引。（1+2分 共3分）
Ⅳ.假设3：反应后固体中既含有Fe又含有Fe3O4（1分）
实验操作
预期现象和结论
 
（1）若A试管中黑色固体不溶解，并且没有观察到其他现象，则黑色固体为Fe3O4（1分）
 
（1）若溶液不变红色，则假设1正确 （2分）
（2）若溶液变红色，则假设3正确（2分）
 
Ⅴ.行（1分）；
等质量氧化铁完全反应后生成铁或者四氧化三铁或铁和四氧化三铁，固体质量的变化不相同。（2分）

试题分析：
Ⅰ.结合题目信息，反应后气体中有CO和CO2，可知石灰水的作用是吸收CO2，便于CO燃烧被除去。
Ⅲ.(2) 由题目信息，四氧化三铁（Fe3O4）为黑色固体，有强磁性，能够被磁铁吸引，可以得到答案。
Ⅳ.步骤一中，若出现红色说明有铁置换出铜单质，若没有则黑色固体为Fe3O4。
步骤二中，Fe与盐酸只能生成Fe2+，Fe3O4与盐酸能生成Fe2+和 Fe3+。
Ⅴ.氧化铁完全反应后生成铁或者四氧化三铁固体质量的变化不相同。
练习册系列答案
相关题目
下列物质的鉴别只用一种试剂（可加热）即可完成的是（  ）
A．苯、甲苯、乙苯B．正丁醇、溴乙烷、氯苯
C．氯化钠、氯化钾、氯化铜D．碳酸氢钠、氯化钠、氯化铵
漂白粉是一种常用的消毒剂。
（1）工业上生产漂白粉反应的化学方程式为：________________                   __，漂白粉的有效成分为             。
（2）某探究小组从市场上购买了一袋包装破损的漂白粉，对该漂白粉的成分进行探究。根据下列试剂，设计实验方案，进行实验。请在答题卡上完成实验报告。
限选试剂：2mol·L－1NaOH溶液、2mol·L－1HCl溶液、2mol·L－1HNO3溶液、0.5mol·L－1BaCl2溶液、0.01mol·L－1AgNO3溶液、澄清石灰水、石蕊试液、酚酞试液、蒸馏水。
实验步骤
预期现象与结论
步骤1：取适量漂白粉溶于足量蒸馏水，充分搅拌，静置，过滤，得沉淀和滤液。
 
步骤2：向沉淀加入适量2mol·L－1HCl溶液，将产生的气体通入    
                     
现象：                                 
                                       
结论：                                 
步骤3：取滤液分装A、B两支试管。向A试管，                             
                                     
现象：溶液先变红色，然后褪色。
结论：                                  
                                       
步骤4：向B试管，                
                                   
现象：产生白色沉淀。
结论：                                   
 
（3）探究小组为测定漂白粉中Ca(ClO)2的含量：称取漂白粉bg加水溶解后配制成100mL溶液，准确量取25.00mL于锥形瓶并加入足量盐酸和KI溶液，充分反应后，溶液中的游离碘用0.1000mol/L的Na2S2O3溶液滴定，滴定2次，平均消耗Na2S2O3溶液20.00mL。则该漂白粉中Ca(ClO)2的质量分数为_____________                             _。（只列算式，不做运算，已知：Mr[Ca(ClO)2]="143" ；Ca(ClO)2+4HCl=2Cl2↑+CaCl2+2H2O，2Na2S2O3+I2=Na2S4O6+2NaI）
二氧化氯（ClO2）是目前国际上公认的第四代高效、无毒的广谱消毒剂，是一种黄绿色的气体，易溶于水。实验室可用NH4Cl、盐酸、NaClO2（亚氯酸钠）为原料来制备ClO2，其流程如下：

（1）写出电解时发生反应的化学方程式：                           。
（2）除去ClO2中的NH3可选用的试剂是       。（填字母）
A．饱和食盐水B．碱石灰C．浓硫酸D．水
（3）测定ClO2（如图）的过程如下：在锥形瓶中加入足量的碘化钾，用100mL水溶解后，再加3mL硫酸溶液；在玻璃液封管中加入水；将生成的ClO2气体通过导管在锥形瓶中被吸收；将玻璃封管中的水封液倒入锥形瓶中，加入几滴淀粉溶液，用cmol/L硫代硫酸钠标准溶液滴定(I2+2S2O32－=2I－+S4O62－)，共用去VmL硫代硫酸钠溶液。

①装置中玻璃液封管的作用是                       ；                   。
②请写出上述二氧化氯气体与碘化钾溶液反应的离子方程式   　             。
③滴定终点的现象是：                                                   。
④测得通入ClO2的质量m(ClO2)=                  。（用含c、V的代数式表示）（已知：ClO2的相对分子质量为67.5）
（4）设计实验来确定溶液X的成分，请补充完成实验步骤和现象。
实验步骤
实验现象
实验结论
①
 
溶液X中含有Na+
②
 
溶液X中含有Cl－
 
某工厂的电镀污泥中含有铜、铁等金属化合物。为实现资源的回收利用并有效防止环境污染，设计如下工艺流程：

（1）酸浸后加入H2O2的目的是          。调pH步骤中加入的试剂最好是        （填化学式）。实验室进行过滤操作所用到的玻璃仪器有              。
（2）煮沸CuSO4溶液的原因是                 。向CuSO4溶液中加入一定量的NaCl、Na2SO3，可以生成白色的CuCl沉淀，写出该反应的化学方程式            。
（3）CuCl产品中CuCl的质量分数大于96．50%为国家合格标准。称取所制备的CuCl样品0．2500g置于一定量的0．5mol·L-1FeCl3溶液中，待样品完全溶解后，加水20mL，用0.1000mol·L-1的Ce（SO4）2溶液滴定，到达终点时消耗Ce（SO4）2溶液24．60mL。有关的化学反应为：
Fe3＋＋CuCl＝Fe2＋＋Cu2＋＋Cl－，Ce4＋＋Fe2＋＝Fe3＋＋Ce3＋。通过计算说明该CuCl样品  （填“符合”或“不符合”）国家标准。
（4）25℃时，KSP [Fe（OH）3]= 4.0×10-38。Fe3+发生水解反应Fe3＋＋3H2OFe(OH)3＋3H＋，该反应的平衡常数为           。
除去下列物质中所含少量杂质(括号内)，所选用的试剂和分离方法能达到实验目的的是
 
混合物
试剂
分离方法
A
蔗糖(葡萄糖)
银氨溶液
过滤
B
甲烷(乙烯）
溴水
洗气
C
乙酸乙酯(乙酸)
氢氧化钠溶液
蒸馏
D
淀粉胶体(氯化钠溶液)
蒸馏水
分液
 
海带中含丰富的碘元素，从海带中分离出碘可按如下步骤进行：①滴加稀硫酸酸化后，加入适量H2O2（质量分数为3%） ②将海带焙烧成灰后加水搅拌 ③加CCl4振荡 ④用分液漏斗分液 ⑤煮沸、过滤。合理的操作顺序是
A．①②③④⑤B．①③⑤②④C．②⑤①③④D．②①③⑤④
(1)除去Na2CO3粉末中混入的NaHCO3杂质用　　　　　 方法，化学方程式为　　　     　　　　。
（2）CuO中混有少量Al2O3，除杂试剂（   ）离子方程式              ；
（3）FeCl2溶液中混有少量FeCl3，除杂试剂（   ）离子方程式              。
下列气体中既不能用浓H2SO4干燥，也不能用碱石灰干燥的是(　　)
A．H2SB．Cl2
C．HClD．CO2

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