题目内容

1．某探究小组采用如图所示装置进行Fe粉与水蒸气的反应．
（1）实验前检查装置气密性的方法为将导气管末端浸入水槽中，加热A处圆底烧瓶，导管末端出现气泡，停止加热后导管末端出现一段水柱．
（2）检验实验中生成气体的实验操作是点燃气体，在火焰上方罩干冷烧杯，观察烧杯内壁出现液滴，证明生成了H2．
（3）将探究小组分为两组，按题图装置进行对比实验，甲组用酒精喷灯、乙组用酒精灯加热，反应产物均为黑色粉末（纯净物），两组分别用产物进行以下实验．
步骤操作甲组现象乙组现象
1取黑色粉末加入稀盐酸溶解，无气泡溶解，无气泡
2取步骤1中溶液，滴加酸性KMnO4溶液紫色褪去紫色褪去
3取步骤1中溶液，滴加KSCN溶液变红无现象
4向步骤3溶液中滴加新制氯水红色褪去先变红，后褪色
①乙组得到的黑色粉末是Fe．
②甲组步骤1中反应的离子方程式为Fe3O4+8H+=Fe2++2Fe3++4H2O．
③乙组步骤4中，溶液变红的原因为Fe2+被氧化为Fe3+；溶液褪色可能的原因是可能是Cl2将SCN-氧化；验证方法为再继续加入KSCN溶液则溶液变红．

分析 （1）检查装置的气密性有加热法和液压法，从本装置的情况看，应该选用加热法；
（2）根据氢气燃烧均生成水，进行分析判断；
（3）①利用黑色固体可溶于盐酸并产生气体，结合“原子守恒”可知用酒精喷灯的乙组实验得到的固体为Fe；
②Fe2O3被还原得到黑色固体为Fe3O4，由此可写出反应的离子方程式；
③步骤4中溶液变红是溶液中Fe2+被Cl2氧化为Fe3+所致、溶液褪色的原因可能是Cl2将SCN-氧化，若该假设成立，则溶液中还存在Fe3+，再继续加入KSCN溶液则溶液变红．

解答 解：（1）利用加热法检验该装置气密性，将导管末端伸入水槽，并微热A处圆底烧瓶，现象是导管末端出现气泡，停止加热后导管末端出现一段水柱，则气密性良好，
故答案为：将导气管末端浸入水槽中，加热A处圆底烧瓶，导管末端出现气泡，停止加热后导管末端出现一段水柱；
（2）点燃气体，在火焰上方罩干冷烧杯，观察烧杯内壁出现液滴，证明生成了H2，
故答案为：点燃气体，在火焰上方罩干冷烧杯，观察烧杯内壁出现液滴，证明生成了H2；
（3）①利用黑色固体可溶于盐酸并产生气体，结合“原子守恒”可知用酒精喷灯的乙组实验得到的固体为Fe；
故答案为：Fe
②利用甲组现象可知Fe2O3与CO在酒精灯加热的条件下，Fe2O3被还原得到黑色固体为Fe3O4，由此可写出反应的离子方程式；
故答案为：Fe3O4+8H+=Fe2++2Fe3++4H2O
③因Fe3+遇SCN-显红色，所以步骤4中溶液变红是溶液中Fe2+被Cl2氧化为Fe3+所致、溶液褪色的原因可能是Cl2将SCN-氧化，若该假设成立，则溶液中还存在Fe3+，再继续加入KSCN溶液则溶液变红；
故答案为：Fe2+被氧化为Fe3+；可能是Cl2将SCN-氧化；再继续加入KSCN溶液则溶液变红．

点评 本题结合实验考查了Fe和Fe的化合物的性质，综合性较强，注意实验过程中前后联系．

练习册系列答案
相关题目
19．下列说法正确的是（　　）
A．氢氧化铁胶体属于纯净物B．CO是酸性氧化物
C．纯碱属于碱类物质D．BaSO4是强电解质
20．如图是某学校实验室买回的硫酸试剂标签的部分内容．判断下列说法正确的是（　　）
A．该硫酸的浓度为9.2 mol•L-1
B．配制480 mL 4.6 mol•L-1的稀硫酸需该H2SO4 125mL
C．该硫酸与等体积水混合质量分数变为49%
D．取该硫酸100 mL，则浓度变为原来的$\frac{1}{5}$
17．已知SO32-+I2+H2O=SO42-+2I-+2H+．某溶液中可能含有I-、NH4+、Cu2+、SO32-，向该无色溶液中加入少量溴水，溶液仍呈无色．则下列关于该溶液组成的判断正确的是（　　）
A．肯定不含I-B．可能含有Cu2+C．一定含有SO32-D．肯定不含有NH4+
4．下列物质中含有相同的化学键类型的是（　　）
A．NaCl、HCl、H2O、NaOHB．Cl2、Na2S、HCl、SO2
C．Na2O2、H2O2、H2O、O3D．HBr、CO2、H2O、CS2
6．乙酸正丁酯常用作香精，实验室用冰醋酸和正丁醇制备乙酸正丁酯
Ⅰ．乙酸正丁酯粗产品的制备        
试管中加少许入沸石、7.4 mL正丁醇和6.4 mL冰醋酸，再加入3～4滴浓硫酸，然后安装好装置，加热使之反应．
Ⅱ．乙酸正丁酯粗产品的精制
将试管中的液体转移到分液漏斗中，用10 mL水洗涤，除去下层水层；有机层继续用10 mL 10% Na2CO3洗涤至中性；再用10 mL 的水洗涤．
将酯层进行蒸馏．蒸馏收集乙酸正丁酯产品时，应将温度控制在126.1℃左右．
Ⅲ．计算产率
称量出制得的乙酸正丁酯的质量为5.12 g．
已知：
物质密度/g•cm-3沸点/℃溶解度/100g水
正丁醇0.810118.09
冰醋酸1.049118.1互溶
乙酸正丁酯0.882126.10.7
完成下列填空：
（1）如图装置中长导管有冷凝回流作用，它可以由分水回流装置代替．分水回流装置中回流下来的蒸气冷凝液进入分水器，待分层后，有机层会自动流回到反应器中，将生成的水从分水器中放出去．
分水回流代替长导管回流，对乙酸正丁酯的合成有什么作用．可逆反应，水移离反应体系，平衡向生成酯的方向移动，产率提高
使用分水器装置进行回流的可逆反应反应，一般应具备条件．有水生成，回流有机物位于水上层（反应温度100℃左右）
（2）分水器在使用时须预先加水，使其水面低于分水器回流支管下沿3～5 mm的水．
预先加水的目的是．回流的有机物能及时返回反应体系
（3）反应时加热有利于提高酯的产率，但温度过高时酯的产率反而降低，其可能的原因是．乙酸、正丁醇大量挥发，发生副反应．
（4）水洗的目的是．除去水溶性杂质碱洗的目的是．除去酸性杂质测pH值的操作．pH试纸放在表而皿上，用蘸有待测溶液的玻璃棒点在试纸的中部，与比色卡对照读取pH值．
（5）本次实验乙酸正丁酯的产率．54.5%．
13．某校化学小组学生利用下图所列装置进行“铁与水反应”的实验，并检验产生气体．（图中夹持及尾气处理装置均已略去）

（1）装置B中发生反应的化学方程是3Fe+4H2O（g）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Fe3O4+4H2
（2）装置E中 的 现 象是红色的粉末变成黑色，管壁产生水珠．
（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：取少量滤液于试管中，滴入几滴KSCN溶液，观察溶液是否变红色．
（4）较为简便检验产生的气体方法是：将C处导管插入肥皂液中观察是否有肥皂泡生成．
10．应用下列装置，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”．
请完成该实验中的问题：
（1）写出该反应的化学方程式：3Fe+4H2O（g）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Fe3O4+4H2；
（2）实验前对整套装置进行气密性检查的操作是把导管口的下端浸入水中，用双手紧握烧瓶的外壁，如果观察到导管口有气泡冒出，且松手后导管内形成一段水柱，则气密性良好．
（3）烧瓶底部放置了几片碎瓷片，碎瓷片的作用是防止暴沸．
（4）酒精灯和酒精喷灯点燃的顺序是先点燃酒精灯，后点燃酒精喷灯．
（5）整套装置有一个设计缺陷是没有尾气处理．
11．
己二酸 是一种工业上具有重要意义的有机二元酸，在化工生产、有机合成工业、医药、润滑剂制造等方面都有重要作用，能够发生成盐反应、酯化反应等，并能与二元醇缩聚成高分子聚合物等，己二酸产量居所有二元羧酸中的第二位．实验室合成己二酸的反应原理和实验装置示意图如图：

可能用到的有关数据如下：
物质密度（20℃）熔点沸点溶解性相对分子质量
环己醇0.962g/cm325.9℃160.8℃20℃时水中溶解度3.6g，可混溶于乙醇、苯100
乙二酸1.36g/cm3152℃337.5℃在水中的溶解度：15℃时，1.44g，25℃时2.3g，易溶于乙醇，不溶于苯146
实验步骤如下；
I、在三口烧瓶中加入16mL 50%的硝酸（密度为1.31g/cm3），再加入1～2粒沸石，滴液漏斗中盛放有5.4mL环己醇．
II、水浴加热三口烧瓶至50℃左右，移去水浴，缓慢滴加5～6滴环己醇，摇动三口烧瓶，观察到有红棕色气体放出时再慢慢滴加剩下的环己醇，维持反应温度在60℃～65℃之间．
III、当环己醇全部加入后，将混合物用80℃～90℃水浴加热约10min（注意控制温度），直至无红棕色气体生成为止．
IV、趁热将反应液倒入烧杯中，放入冰水浴中冷却，析出晶体后过滤、洗涤得粗产品．V、粗产品经提纯后称重为5.7g．
请回答下列问题：
（1）仪器b的名称为球形冷凝管（或冷凝管）．
（2）向三口烧瓶中滴加环己醇时，要控制好环己醇的滴入速率，防止反应过于剧烈导致温度迅速上升，否则．可能造成较严重的后果，试列举一条可能产生的后果：反应液暴沸冲出冷凝管；放热过多可能引起爆炸，产生的二氧化氮气体来不及被碱液吸收而外逸到空气中．
（3）已知用NaOH溶液吸收尾气时发生的相关反应方程式为：2NO2+2NaOH═NaNO2+NaNO3+H2O，NO+NO2+2NaOH═2NaNO2+H2O；如果改用纯碱溶液吸收尾气时也能发生类似反应，则相关反应方程式为：2NO2+Na2CO3═NaNO2+NaNO3+CO2、NO+NO2+Na2CO3═2NaNO2+CO2．
（4）为了除去可能的杂质和减少产品损失，可分别用冰水和苯洗涤晶体．
（5）粗产品可用重结晶 法提纯（填实验操作名称）．本实验所得到的己二酸产率为75%．

违法和不良信息举报电话：027-86699610 举报邮箱：58377363@163.com

精英家教网