题目内容

3．应用如图装置，在硬质破璃管中放入还原铁粉和石棉绒的混合物加热，并通过水蒸气，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）$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$Fe3O4+4H2；该氧化还原反应的氧化剂是H2O．
（2）实验前必须对整套装置进行的操作是检验装置的气密性．
（3）圆底烧瓶中盛装的是水，该装置受热后的主要作用是提供持续不断的水蒸气；
烧瓶底部放置了几片碎瓷片，碎瓷片的作用是防止暴沸．
（4）检验溶液中是否含有三价铁离子用KSCN溶液（写化学式），现象是溶液变为血红色．

分析 A中圆度烧瓶在加热条件下可提供水蒸气，B在加热条件下，铁与水蒸气反应生成四氧化三铁和氢气，氢气经干燥，在试管中用向下排空法可收集到氢气，可用KSCN检验铁离子，氢气密度比空气小，可用KSCN检验铁离子，以此解答该题．

解答 解：（1）Fe与水蒸气反应生成四氧化三铁和氢气，该反应为，Fe元素的化合价升高，Fe为还原性，H元素的化合价降低，则水为氧化剂，
故答案为：3Fe+4H2O（g）$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$Fe3O4+4H2；H2O；
（2）实验前必须对整套装置进行气密性检查，故答案为：检验装置的气密性；
（3）因为反应物为水蒸气与铁，所以这里加热的目的就是提供水蒸气；碎瓷片可防止暴沸发生，故答案为：提供持续不断的水蒸气；防止暴沸；
（4）检验铁离子，可加入KSCN，发生络合反应，溶液变为血红色，故答案为：KSCN；溶液变为血红色．

点评 本题考查了铁及其化合物的性质实验，题目难度不大，注意掌握铁与水蒸气反应原理，试题侧重对学生能力的培养和训练，有利于培养学生规范严谨的实验设计、操作能力．

练习册系列答案
相关题目
1．下列叙述正确的是（NA为阿伏加德罗常数的值）（　　）
A．7.8gNa2O2含有的共价键数为0.2NA
B．7.8gNa2S与Na2O2的混合物，含离子总数为0.3NA
C．标准状况下，22.4L溴单质含有NA个溴分子
D．0.2 molNa被完全氧化生成7.8gNa2O2，转移电子的数目为0.4NA
2．一种气态烷烃和一种气态烯烃的混合物共10g，平均相对分子质量为25．使混合气通过足量溴水，溴水增重8.4g．则混合气中的烷烃的结构简式是CH4，物质的量是0.1mol．
11．可用图示装置制取少量乙酸乙酯（酒精灯等在图中均已略去）．请填空：
（1）试管a中需加入浓硫酸、冰醋酸和乙醇各2mL，正确的加入顺序用操作是先加入乙醇，然后边摇动试管边慢慢加入浓硫酸，再加冰醋酸
（2）制取乙酸乙酯的化学方程式：CH3CH2OH+CH3COOH$?_{△}^{浓硫酸}$CH3COOCH2CH3+H2O
（3）实验中加热试管a的目的是：加快反应速率；及时将产物乙酸乙酯蒸出，以利于平衡向生成乙酸乙酯的方向移动
（4）试管b中加有饱和Na2CO3溶液，其作用是吸收随乙酸乙酯蒸出的少量酸性物质和乙醇，降低乙酸乙酯的溶解度，便于它分层析出
（5）反应结束后，振荡试管b，静置．反应结束后，试管B内的液体分成两层，乙酸乙酯在上层（填写“上”或“下”）．若分离10mL该液体混合物需要用到的主要玻璃仪器是分液漏斗．
18．在实验室我们用如图所示的装置制取乙酸乙酯．回答下列问题：
（1）写出制取乙酸乙酯的化学反应方程式CH3COOH+C2H5OH$?_{△}^{浓硫酸}$CH3COOC2H5+H2O；
（2饱和碳酸钠溶液的主要作用是降低酯在其中的溶解度，有利于酯分离；除去粗产品中的乙酸和乙醇．
（3）装置中通蒸气的导管要插在饱和碳酸钠溶液的液面上，不能插入溶液中，目的是防倒吸．
（4）若要把制得的乙酸乙酯分离出来，应采用的实验操作是分液．
（5）30g乙酸与46g乙醇反应，如果实际产率是理论产率的60%，则可得到的乙酸乙酯的质量是26.4g．
8．人们认识和应用物质常从两方面入手，一是从物质的类别认识该物质可能跟哪些物质发生反应；二是从物质所含元素的化合价分析该物质是否具有氧化性或还原性．

（1）图1是硫元素的各个价态与物质类别的对应关系：
①写出指定物质的化学式：A2SO3，BH2S．
②写出SO2转化为A的化学反应方程式：2SO2+O2$?_{△}^{催化剂}$2SO3．
（2）为认识浓硫酸的强氧化性，老师在B、C、D试剂瓶中依次分装酸性KMnO4溶液、品红溶液、澄清石灰水，进行图2所示的实验．
①写出A中发生的化学反应方程式：C+2H2SO4（浓）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CO2↑+2SO2↑+2H2O．
②C试剂瓶中品红溶液的作用：检验二氧化硫是否除尽．
③老师提醒同学们，如果B、D顺序对调，即使澄清石灰水变浑浊也不能说明木炭已被氧化成CO2其原因是Ca（OH）2+SO2═CaSO3↓+H2O（用化学方程式表示）
④下列实验中能证明某气体为SO2的是e
a．使澄清石灰水变浑浊　      b．使湿润的蓝色石蕊试纸变红　      c．使品红溶液褪色
d．通入足量NaOH溶液中，再滴加BaCl2溶液，有白色沉淀生成，该沉淀溶于稀盐酸
e．通入氯水中，能使氯水褪色，再滴加Ba（NO3）2溶液有白色沉淀产生．
15．实验室合成乙酸乙酯粗产品的步骤如下：在蒸馏烧瓶内将过量的乙醇和少量浓H2SO4混合，然后经分液漏斗边滴加醋酸，边加热蒸馏，直接收集蒸馏产品可得到含有乙醇、乙醚、醋酸、少量水的乙酸乙酯粗产品．据此回答问题：
（1）反应中加入的乙醇是过量的，其目的是增加一种反应物用量，使平衡向正反应方向移动．
（2）合成乙酸乙酯的化学方程式是：CH3COOH+CH3CH2OHCH3COOC2H5+H2O．
（3）该实验中使用球形管除起冷凝作用外，另一重要作用是防倒吸．
（4）实验中若温度过高（达170℃），副产物中主要有机产物是乙烯（填名称）
12．根据题目要求，回答下列问题：
Ⅰ．某同学用乙醇、乙酸和浓硫酸制取乙酸乙酯，装置如图1所示．
（1）装置中干燥管的作用是防止小试管中液体发生倒吸
（2）小试管中的试剂加入顺序为B
A．浓硫酸 乙醇   乙酸   B．乙醇  浓硫酸  乙酸   C．乙酸  浓硫酸  乙醇
II．已知：R-OH+HX→R-X+H2O如图2是实验室用乙醇与浓硫酸和溴化钠反应制备溴乙烷的装置，图中省去了加热装置．乙醇、溴乙烷、溴有关参数数据见表：
乙醇溴乙烷溴
状态无色液体无色液体深红棕色液体
密度/g•cm-30.791.443.1
沸点/℃78.538.459
（3）本实验中应采取的加热方式是水浴加热．
（4）为除去产品中的Br2，最好选择下列溶液来洗涤产品B．
A．氢氧化钠    B．亚硫酸钠   C．碘化钠
13．NaCN为剧毒无机物．某兴趣小组查资料得知，实验室里的NaCN溶液可用Na2S2O3溶液进行解毒销毁，他们开展了以下三个实验，请根据要求回答问题：
实验Ⅰ．硫代硫酸钠晶体（Na2S2O3•5H2O）的制备：
已知Na2S2O3•5H2O对热不稳定，超过48℃即开始丢失结晶水，现以Na2CO3和Na2S物质的量之比为2：1的混合溶液及SO2气体为原料，采用如图装置制备Na2S2O3•5H2O．
（1）将Na2S和Na2CO3按反应要求的比例一并放入三颈烧瓶中，注入150mL蒸馏水使其溶解，在蒸馏烧瓶中加入Na2SO3固体，在分液漏斗中注入C（填以下选择项的字母），并按下图安装好装置，进行反应．
A．稀盐酸         B．浓盐酸        C．70%的硫酸     D．稀硝酸
（2）pH小于7会引起Na2S2O3溶液的变质反应，会出现淡黄色浑浊．反应约半小时，当溶液pH接近或不小于7时，即可停止通气和加热．如果通入SO2过量，发生的化学反应方程式为Na2S2O3+SO2+H2O=2NaHSO3+S↓；
实验Ⅱ．产品纯度的检测：
（3）已知：Na2S2O3•5H2O的摩尔质量为248g/mol；2Na2S2O3+I2=2NaI+Na2S4O6．取晶体样品a g，加水溶解后，滴入几滴淀粉溶液，用0.010mol/L碘水滴定到终点时，消耗碘水溶液v mL．
①滴定终点的现象是最后滴入一滴碘水，溶液颜色由无色变成蓝色，且半分钟内部褪色；   
②该样品纯度是$\frac{4.96×1{0}^{-3}v}{a}×100%$；
（4）滴定过程中可能造成实验结果偏低的是BD；
A．锥形瓶未用Na2S2O3溶液润洗
B．锥形瓶中溶液变蓝后立刻停止滴定，进行读数
C．滴定终点时仰视读数    
D．滴定管尖嘴内滴定前无气泡，滴定终点发现气泡
实验Ⅲ．有毒废水的处理：
（5）兴趣小组的同学在采取系列防护措施及老师的指导下进行以下实验：
向装有2mL 0.1mol/L 的NaCN溶液的试管中滴加2mL 0.1mol/L 的Na2S2O3溶液，两反应物恰好完全反应，但无明显现象，取反应后的溶液少许滴入盛有10mL 0.1mol/L FeCl3溶液的小烧杯，溶液呈现血红色，请写出Na2S2O3解毒的离子反应方程式CN-+S2O32-=SCN-+SO32-．

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