Question

20．某研究性学习小组用下列装置（铁架台等支撑仪器略）探究氧化铁与乙醇的反应，并检验反应产物
（1）用2%的CuSO₄溶液和10%的NaOH溶液配制Cu（OH）₂悬浊液的注意事项是在过量NaOH溶液中滴加数滴CuSO₄溶液．
（2）为快速得到乙醇气体，可采取的方法是在烧杯中加入热水（对烧杯加热）；若实验时小试管中的溶液已经开始发生倒吸，你采取的措施是c（填字母）；
a．取下小试管 b．移去酒精灯
c．将导管从乳胶管中取下 d．以上都可以．
（3）如图实验，观察到红色的Fe₂O₃全部变为黑色固体（M），充分反应后停止加热．取下小试管，加热，有砖红色沉淀生成，小试管中发生反应的化学方程式是CH₃CHO+2Cu（OH）₂$\stackrel{△}{→}$Cu₂O↓+CH₃COOH+2H₂O．
（4）为了检验M的组成，进行下列实验．
①M能被磁铁吸引；加入足量稀硫酸，振荡，固体全部溶解，未观察到有气体生成；
②经检验溶液中有铁离子和亚铁离子，检验铁离子的方法是取少量溶液加入KSCN溶液，变红色，则有Fe³⁺；能得出的结论是b（填写编号）．
a．一定有+3价和+2价铁，无0价铁 b．一定有+3价，0价和+2价铁至少有一种
c．一定有+3价和0价铁，无+2价铁 d．一定有+3价、+2价和0价铁．
（5）若M的成份可表达为Fe_xO_y，用CO还原法定量测定其化学组成．称取agM样品进行定量测定，实验装置如图2，步骤如下：
①组装仪器；②点燃酒精灯；③加入试剂；④打开分液漏斗活塞；⑤检查气密性；⑥停止加热；⑦关闭分液漏斗活塞；⑧…．正确的操作顺序是c（填写编号）
a．①⑤④③②⑥⑦⑧b．①③⑤④②⑦⑥⑧
c．①⑤③④②⑥⑦⑧d．①③⑤②④⑥⑦⑧
（6）若M完全还原后，碱石灰增重mg，则Fe_xO_y中$\frac{x}{y}$=$\frac{11a-4m}{4m}$．（用含m，n的代数式表示）

Answer 1

分析 （1）新制氢氧化铜浊液需要氢氧化钠溶液过量，在碱性溶液中才会和醛基反应生成氧化亚铜红色沉淀；
（2）依据图1装置分析可知，乙醇易挥发，可以对烧杯加热或烧杯中加入热水；阻止倒吸的操作是迅速拆下导气管；
（3）依据反应现象可知，乙醇蒸气在氧化铁做催化剂作用下生成乙醛，试管内发生的是乙醛和氢氧化铜加热反应生成红色氧化亚铜沉淀；
（4）依据铁离子的实验检验方法分析，铁离子加入硫氰酸钾溶液会变红色；乙醇和氧化铁反应过程中可能会生成铁或四氧化三铁，能被磁铁吸引；
（5）实验过程依据反应原理和实验目的分析实验步骤为，组装装置，检验装置气密性，加入试剂，加入水吧一氧化碳赶入后续装置，点燃酒精灯加热玻璃管，反应结束后停止加热，关闭分液漏斗活塞，玻璃管称量剩余固体，依据质量变化计算铁元素和氧元素物质的量之比；
（6）依据实验结果得到，碱石灰增重mg，即二氧化碳的质量为mg，则铁的氧化物中减少的质量为氧元素的质量为$\frac{16}{44}$mg=$\frac{4}{11}$mg，铁的质量为（a-$\frac{4}{11}$m）g，依据元素物质的量计算得到比值．

解答 解：（1）新制氢氧化铜浊液需要氢氧化钠溶液过量，在碱性溶液中才会和醛基反应生成氧化亚铜红色沉淀，制备过程为在过量NaOH溶液中滴加数滴CuSO₄溶液，
故答案为：在过量NaOH溶液中滴加数滴CuSO₄溶液；
（2）依据图1装置分析可知，乙醇易挥发，可以对烧杯加热或烧杯中加入热水；阻止倒吸的操作是迅速拆下导气管，
故答案为：在烧杯中加入热水（对烧杯加热）；c；
（3）依据反应现象可知，乙醇蒸气在氧化铁做催化剂作用下生成乙醛，试管内发生的是乙醛和氢氧化铜加热反应生成红色氧化亚铜沉淀，反应的化学方程式为：CH₃CHO+2Cu（OH）₂ $\stackrel{△}{→}$Cu₂O↓+CH₃COOH+2H₂O；
故答案为：CH₃CHO+2Cu（OH）₂ $\stackrel{△}{→}$Cu₂O↓+CH₃COOH+2H₂O；
（4）依据铁离子的实验检验方法分析，铁离子加入硫氰酸钾溶液会变红色，取少量溶液加入KSCN溶液，变红色，则有Fe³⁺；氧化铁做催化剂参与反应过程，乙醇和氧化铁反应过程中可能会生成铁或四氧化三铁，能被磁铁吸引；
故答案为：取少量溶液加入KSCN溶液，变红色，则有Fe³⁺；b；
（5）实验过程依据反应原理和实验目的分析实验步骤为，组装装置，检验装置气密性，加入试剂，加入水把一氧化碳赶入后续装置，点燃酒精灯加热玻璃管，反应结束后停止加热，关闭分液漏斗活塞，玻璃管称量剩余固体，依据质量变化计算铁元素和氧元素物质的量之比，所以选c，
故答案为：c；
（6）依据实验结果得到，碱石灰增重mg，即二氧化碳的质量为mg，则铁的氧化物中减少的质量为氧元素的质量为$\frac{16}{44}$mg=$\frac{4}{11}$mg，铁的质量为（a-$\frac{4}{11}$m）g，依据元素物质的量计算得到比值，n（Fe）：n（O）=（a-$\frac{4}{11}$m）：$\frac{4}{11}$m=$\frac{11a-4m}{4m}$，
故答案为：$\frac{11a-4m}{4m}$．

点评 本题考查了物质性质的实验探究和物质组成的分析判断，实验操作步骤的设计和完善，实验过程中的反应实质分析判断，现象的理解和应用是解题关键，题目难度中等．