题目内容

2.某校化学小组学生利用如图所列装置进行“铁与水反应”的实验.(图中夹持及尾气处理装置均已略去)

(1)烧瓶底部放置了几片碎瓷片,碎瓷片的作用是防止暴沸.装置B中发生反应的化学方程式是3Fe+4H2O(g)$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$Fe3O4+4H2.
(2)如果要在C处玻璃管处点燃该气体,则必须对该气体进行检验纯度,装置E中的现象是固体由黑色变为红色,管壁有水珠.
(3)停止反应,待B管冷却后,取其中的固体,加入过量稀盐酸充分反应,过滤.简述检验滤液中Fe3+的操作方法取少量滤液,滴入几滴KSCN溶液,观察溶液是否变红色.
(4)若(3)实验中未检验到Fe3+的存在,则可能的原因是2Fe3++Fe═3Fe2+(用离子方程式表示)

分析 由图可知,A提高水蒸气,B中发生3Fe+4H2O(g)$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$Fe3O4+4H2,生成氢气具有可燃性,点燃时需要验纯,D中碱石灰干燥氢气,E中氢气还原CuO,结合铁离子遇KSCN溶液为血红色来解答.

解答 解:(1)烧瓶底部放置了几片碎瓷片,碎瓷片的作用是防止暴沸,B中发生3Fe+4H2O(g)$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$Fe3O4+4H2,
故答案为:;3Fe+4H2O(g)$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$Fe3O4+4H2;
(2)如果要在C处玻璃管处点燃该气体,则必须对该气体进行检验纯度,E中氢气还原CuO,观察到的现象为固体由黑色变为红色,管壁有水珠,
故答案为:检验纯度;固体由黑色变为红色,管壁有水珠;
(3)检验滤液中Fe3+的操作方法为取少量滤液,滴入几滴KSCN溶液,观察溶液是否变红色,
故答案为:取少量滤液,滴入几滴KSCN溶液,观察溶液是否变红色;
(4)若(3)实验中未检验到Fe3+的存在,则可能的原因是2Fe3++Fe═3Fe2+,故答案为:2Fe3++Fe═3Fe2+.

点评 本题考查物质的性质及实验设计,为高频考点,把握物质的性质、发生的反应和现象为解答的关键,侧重分析与实验能力的考查,题目难度不大.

练习册系列答案
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14.(NH4)2SO4俗称硫铵,常用作氮肥和化工原料.查阅资料发现(NH4)2SO4在260℃和400℃时分解产物不同.现选用下图所示装置进行实验(夹持和加热装置略)对其分解产物进行实验探究.

(1)连接装置A-B-C-D,检查气密性,按图示加入试剂(装置B盛0.5000mol/L盐酸 70.00mL)通入N2排尽空气后,于260℃加热装置A一段时间,停止加热,冷却,停止通入N2.品红溶液不褪色.取下装置B,加入指示利.用0.2000mol/LNaOH溶液滴定剩余盐酸,终点时消耗NaOH溶液25.00mL,经检验滴定后的溶液中无SO42-
①仪器X的名称是圆底烧瓶;实验中开始加热后还要继续通入氮气的目的是将A中产生的气体全部排出,被后面装置中的试剂吸收.品红溶液不褪色和滴定后B的溶液中无SO42-,说明该条件下硫铵的分解产物除了NH3外还有H2SO4.
②滴定前,要排尽滴定管尖嘴的气泡,其操作方法为大拇指和食指的指尖挤压玻璃球,并将尖嘴部分向上翘起.通过滴定测得装置B内溶液吸收NH3的物质的量是0.03mol.
(2)连接装置A-D-B,检查气密性.按图示重新加入试剂;通入N2排尽空气后,于400℃加热装置A至(NH4)2SO4完全分解无残留物.停止加热,冷却.停止通入N2,观察到装置A、D之间的导气管内有少量白色固体.经检验,该白色固体和装置D内溶液中有SO32-无SO42-.进一步研究发现,气体产物中无氮氧化物.
①若用HNO3酸化的Ba(NO3)2 检验装置D内溶液中是否存在SO32-,是否合理,理由是不合理,因为无论溶液中存在SO32- 还是SO42- 均会产生同样的现象;
②(NH4)2SO4在400℃分解的化学方程是3(NH4)2SO4$\frac{\underline{\;400℃\;}}{\;}$4NH3↑+3SO2↑+6H2O↑+N2↑,单位物质的量的硫铵完全分解转移电子的物质的量为2mol.

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