新型材料纳米α-Fe粉具有超强的磁性能,可用作高密度磁记录的介质以及高效催化剂等。在不同温度下,α—Fe粉与蒸气反应的固体产物不同:温度低于570℃时,生成FeO,高于570℃时,生成Fe3O4。
(1)甲同学用下图所示装置进行α-Fe粉与水蒸气的反应。![]()
证明实验中有氢气产生的现象是 。
(2)乙同学用下图所示装置进行α-Fe粉与水蒸气的反应并验证产物。![]()
①试管a中的物质是 。
②乙同学为探究实验结束后试管内的固体物质成分,进行了下列实验:
| 实验步骤 | 实验操作 | 实验现象 |
| Ⅰ | 将反应后得到黑色粉末X(假定为均匀的),取出少量放入另一试管中,加入少量盐酸,微热 | 黑色粉末逐渐溶解,溶液呈浅绿色;有少量气泡产生 |
| Ⅱ | 向实验I中得到的溶液滴加几滴KSCN溶液,振荡 | 溶液没有出现红色 |
(用离子方程式表示)
③乙同学称取5.60gFe粉,用上图装置反应一段时候后,停止加热。将试管内的固体物质在干燥器中冷却后,称得质量为6.88g。然后将冷却后的固体物质与足量FeCl3溶液充分反应,测定消耗FeCl3的物质的量,最终确定产物的成分。若此装置中Fe粉与水蒸气反应的产物为Fe3O4,则消耗FeCl3的物质的量应为 mol。
合金已成为飞机制造、化工生产等行业的重要材料。研究性学习小组的同学,为测定某含镁3%~5%的铝镁合金(不含其它元素)中镁的质量分数,设计下列两种不同实验方案进行探究。填写下列空白。
〖实验方案一〗将铝镁合金与足量NaOH溶液反应,测定剩余固体质量。实验中发生反应的化学方程式是
〖实验步骤〗
(1)称取5.4 g铝镁合金粉末样品,溶于VmL 2.0 mol/LNaOH溶液中,充分反应。则NaOH溶液的体积V ≥ 。
(2)过滤、洗涤、干燥、称量固体。该步骤中若未洗涤固体,测得镁的质量分数将
(填“偏高”、“偏低”或“无影响”)。
〖实验方案二〗将铝镁合金与足量稀硫酸溶液反应,测定生成气体在通常状况(约20℃,1.01×105Pa)的体积。
〖问题讨论〗
(3)同学们拟选用下列实验装置完成实验:![]()
①你认为最简易的装置其连接顺序是(填接口字母,可不填满):
A接( )( )接( )( )接( )
②实验开始时,先打开分液漏斗上口的玻璃塞,再轻轻打开其活塞,一会儿后稀硫酸也不能顺利滴入锥形瓶。请你帮助分析原因。 。
③实验结束时,在读取测量实验中生成氢气的体积时,你认为合理的是 。
| A.待实验装置冷却后再读数 |
| B.上下移动量筒F,使其中液面与广口瓶中液面相平 |
| C.上下移动量筒G,使其中液面与广口瓶中液面相平 |
| D.视线与凹液面的最低点水平,读取量筒中水的体积 |
(6分)(1)研究性学习小组为了证明铁的金属性比铜强,他设计了如下几种方案,
其中合理的是 (填序号)
| A.铁片置于硫酸铜溶液中有铜析出; |
| B.铁、铜与氯气反应分别生成FeCl3、CuCl2; |
| C.铜片置于FeCl3溶液中,铜片逐渐溶解 |
| D.铁片、铜片分别置于盛有稀硫酸的烧杯中,铁片上有气泡产生,而铜片无气泡 |
(2)请你另设计一个能证明铁的金属活动性比铜强的实验。要求:
a.此方案的原理不同于上述任一合理方案;
b.绘出实验装置图并注明所需的药品;
c.写出实验过程中的主要实验现象。
实验装置 实验现象