题目内容
18.在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,用试管收集产生的经干燥的气体,并靠近火焰点火.(1)所观察到现象是红热的铁与水蒸气反应,放出气体,这种气体靠近火焰点火时,能燃烧或发出爆鸣声,有关反应的化学方程式是3Fe+4H2O(g)$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$Fe3O4+4H2.
(2)干燥管内可装入的试剂是碱石灰(或无水CaCl2硅胶等),其作用是吸收水蒸气,干燥的氢气,干燥管还可用U形管(装置)代替.
(3)玻璃管中石棉绒的作用是铁粉的载体,增大铁粉与水蒸气的接触面积,实验开始时应先点燃酒精灯,实验结束时,应先熄灭酒精喷灯.
分析 由题可知,先加热水得到水蒸气,Fe与水蒸气反应生成四氧化三铁和氢气,最后收集氢气,干燥管可干燥氢气,实验中应先提供水蒸气,实验结束结合实验的安全性和对实验结果的影响来考虑.
解答 解:(1)Fe与水蒸气反应生成四氧化三铁和氢气,反应方程式为:3Fe+4H2O(g)$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$Fe3O4+4H2,产生的现象是红热的铁与水蒸气反应,放出气体,这种气体靠近火焰点火时,能燃烧或发出爆鸣声,
故答案为:红热的铁与水蒸气反应,放出气体,这种气体靠近火焰点火时,能燃烧或发出爆鸣声; 3Fe+4H2O(g)$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$Fe3O4+4H2;
(2)干燥管内可装入的试剂是碱石灰(或无水CaCl2硅胶等);作用为吸收水蒸气,干燥氢气,干燥管还可用U形管代替,
故答案为:碱石灰(或无水CaCl2硅胶等);吸收水蒸气,干燥的氢气;U形管;
(3)玻璃管中石棉绒的作用是铁粉的载体,增大铁粉与水蒸气的接触面积;点燃加热仪器时,本实验中为了防止铁与空气中的氧气在加强热的条件下反应,应该先点燃酒精灯,排掉硬质玻璃管内空气,为铁与水蒸气的反应实验提供持续不断的水蒸气,而实验结束时,实验结束时,先熄灭酒精喷灯,继续通水蒸气,
故答案为:铁粉的载体,增大铁粉与水蒸气的接触面积;酒精灯;酒精喷灯.
点评 本题考查性质实验方案的设计,为高频考点,把握实验装置的作用及发生的反应、物质的性质为解答的关键,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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15.在密闭容器中进行的可逆反应2X2(g)+Y2(g)?2Z(g),已知X2、Y2、Z的起始浓度分别0.1mol•L-1、0.2mol•L-1、0.2mol•L-1,在一定条件下,当反应达到平衡时,各物质的浓度可能( )
| A. | Z为0.3 mol•L-1 | B. | Y2为0.1 mol•L-1 | C. | X2为0.2 mol•L-1 | D. | Z为0.4 mol•L-1 |
3.
氧化还原滴定实验与酸碱中和滴定类似(用已知浓度的氧化剂溶液滴定未知浓度的还原剂溶液或反之).现用0.1000mol•L-1KMnO4酸性溶液滴定未知浓度的无色H2C2O4溶液,反应离子方程式是:2MnO${\;}_{4}^{-}$+5H2C2O4+6H+═2Mn2++CO2↑+8H2O.
(1)该滴定实验所需的玻璃仪器有ADE.
A.酸式滴定管(50mL) B.碱式滴定管(50mL)
C.量筒(50mL) D.锥形瓶 E.烧杯
(2)不用碱(填“酸”或“碱”)式滴定管盛放高锰酸钾溶液.试分析原因酸性KMnO4溶液会腐蚀碱式滴定管下端胶管.
(3)滴定终点的现象为当滴入最后一滴标准液时,溶液从无色变成紫红色,且半分钟内保持不变色.
(4)若滴定开始和结束时,滴定管中的液面如图所示,则起始读数为0.00mL,终点读数为26.10mL.
(5)某学生根据3次实验分别记录有关数据如表:
依据表中数据列式计算该H2C2O4溶液的物质的量浓度0.2610mol•L-1.
(6)下列操作中可能使测定结果偏低的是CD(填字母).
A.酸式滴定管未用标准液润洗就直接注入KMnO4标准液
B.滴定前盛放草酸溶液的锥形瓶用蒸馏水洗净后没有干燥
C.酸式滴定管尖嘴部分在滴定前没有气泡,滴定后有气泡
D.读取KMnO4标准液时,开始仰视读数,滴定结束时俯视读数.
(1)该滴定实验所需的玻璃仪器有ADE.
A.酸式滴定管(50mL) B.碱式滴定管(50mL)
C.量筒(50mL) D.锥形瓶 E.烧杯
(2)不用碱(填“酸”或“碱”)式滴定管盛放高锰酸钾溶液.试分析原因酸性KMnO4溶液会腐蚀碱式滴定管下端胶管.
(3)滴定终点的现象为当滴入最后一滴标准液时,溶液从无色变成紫红色,且半分钟内保持不变色.
(4)若滴定开始和结束时,滴定管中的液面如图所示,则起始读数为0.00mL,终点读数为26.10mL.
(5)某学生根据3次实验分别记录有关数据如表:
| 滴定次数 | 待测H2C2O4溶液的体积/mL | 0.1000 mol•L-1 KMnO4的体积/mL | ||
| 滴定前刻度 | 滴定后刻度 | 溶液体积/mL | ||
| 第一次 | 25.00 | 0.00 | 26.11 | 26.11 |
| 第二次 | 25.00 | 1.56 | 30.30 | 2 8.74 |
| 第三次 | 25.00 | 0.22 | 26.31 | 26.09 |
(6)下列操作中可能使测定结果偏低的是CD(填字母).
A.酸式滴定管未用标准液润洗就直接注入KMnO4标准液
B.滴定前盛放草酸溶液的锥形瓶用蒸馏水洗净后没有干燥
C.酸式滴定管尖嘴部分在滴定前没有气泡,滴定后有气泡
D.读取KMnO4标准液时,开始仰视读数,滴定结束时俯视读数.
7.为回收利用废钒催化剂(含有V2O5、VOSO4及不溶性残渣),科研人员最新研制了一种离子交换法回收钒的新工艺,主要流程如下:

部分含钒物质在水中的溶解性见表.回答下列问题:
(1)工业上用铝热剂法由V2O5冶炼金属钒的化学方程式为3V2O5+10Al$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$6V+5Al2O3.
(2)滤渣1中含矾的物质被Na2SO3还原的离子方程式为V2O5+SO32-+4H+═2VO2++SO42-+2H2O;
请配平滤液2中VOSO4被KClO3氧化的化学方程式:6VOSO4+KClO3+3H2O═3(VO2)2SO4
+KCl+3H2SO4.
(3)步骤⑤沉钒率的高低除受溶液pH影响外,还需要控制氯化铵系数(NH4Cl加入质量与料液中
V2O5的质量比)和温度.根据图判断沉矾最佳控制氯化铵系数和温度分别为4、80℃;从平
衡移动角度解释沉矾过程中控制n(NH4+):n(VO3-)>1:1,原因是增大铵根离子浓度,可以提高VO3-转化率,以保证VO3-沉淀完全.
(4)步骤⑥反应的化学方程式为2NH4VO3$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$V2O5+2NH3↑+H2O.

(5)全矾液流电池的电解质溶液为VOSO4溶液,电池的工作原理为:
VO2++V2++2H+$?_{充电}^{放电}$VO2++H2O+V3+,电池充电时阳极的电极反应式为VO2++H2O-e-=VO2++2H+;
若用放电的电流强度I=2.0A,电池工作10分钟,电解精炼铜得到铜mg,则电流利用效率为$\frac{965}{384}$m×100%(写出表达式,不必计算出结果.已知:电量Q=It,t为时间秒;电解时Q=znF,$电流利用效率=\frac{负载利用电量}{电池输出电量}×100%$
z为每摩尔物质得失电子数、法拉第常数F=96500C/mol,).
部分含钒物质在水中的溶解性见表.回答下列问题:
| 物质 | VOSO4 | V2O5 | NH4VO3 | (VO2)2SO4 |
| 溶解性 | 可溶 | 难溶 | 难溶 | 易溶 |
(2)滤渣1中含矾的物质被Na2SO3还原的离子方程式为V2O5+SO32-+4H+═2VO2++SO42-+2H2O;
请配平滤液2中VOSO4被KClO3氧化的化学方程式:6VOSO4+KClO3+3H2O═3(VO2)2SO4
+KCl+3H2SO4.
(3)步骤⑤沉钒率的高低除受溶液pH影响外,还需要控制氯化铵系数(NH4Cl加入质量与料液中
V2O5的质量比)和温度.根据图判断沉矾最佳控制氯化铵系数和温度分别为4、80℃;从平
衡移动角度解释沉矾过程中控制n(NH4+):n(VO3-)>1:1,原因是增大铵根离子浓度,可以提高VO3-转化率,以保证VO3-沉淀完全.
(4)步骤⑥反应的化学方程式为2NH4VO3$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$V2O5+2NH3↑+H2O.
(5)全矾液流电池的电解质溶液为VOSO4溶液,电池的工作原理为:
VO2++V2++2H+$?_{充电}^{放电}$VO2++H2O+V3+,电池充电时阳极的电极反应式为VO2++H2O-e-=VO2++2H+;
若用放电的电流强度I=2.0A,电池工作10分钟,电解精炼铜得到铜mg,则电流利用效率为$\frac{965}{384}$m×100%(写出表达式,不必计算出结果.已知:电量Q=It,t为时间秒;电解时Q=znF,$电流利用效率=\frac{负载利用电量}{电池输出电量}×100%$
z为每摩尔物质得失电子数、法拉第常数F=96500C/mol,).
8.下列说法正确的是( )
| A. | H2O(g)=H2O(l)△H=-44kJ/mol,所以该过程是放热反应 | |
| B. | 人类利用的能源都是通过化学反应获得的 | |
| C. | 2CO(g)+O2$\frac{\underline{\;点燃\;}}{\;}$2CO2(g)△H<0,则56gCO和32gO2所具有的总能里大于88g所具有的总能量 | |
| D. | 需要加热的反应一定是吸热反应 |