Question

12．某研究性學(xué)習(xí)小組用如圖1裝置（鐵架臺(tái)等支撐儀器略）探究氧化鐵與乙醇的反應(yīng)，并檢驗(yàn)反應(yīng)產(chǎn)物．

（1）氣密性檢驗(yàn)的操作過(guò)程是將導(dǎo)管末端伸入水中，微熱燒瓶，導(dǎo)管末端有氣泡產(chǎn)生，停止加熱，導(dǎo)管末端有一段穩(wěn)定的水柱，說(shuō)明氣密性良好．
（2）為快速得到乙醇?xì)怏w，可采取的方法是在燒杯中加入熱水（對(duì)燒杯加熱）；若實(shí)驗(yàn)時(shí)小試管中的溶液已經(jīng)開(kāi)始發(fā)生倒吸，你采取的措施是c（填寫編號(hào)）；
a．取下小試管                       b．移去酒精燈
c．將導(dǎo)管從乳膠管中取下              d．以上都可以
（3）如圖實(shí)驗(yàn)，觀察到紅色的Fe₂O₃全部變?yōu)楹谏�固體（M），充分反應(yīng)后停止加熱．為了檢驗(yàn)M的組成，進(jìn)行下列實(shí)驗(yàn)．
①M(fèi)能被磁鐵吸引；加入足量稀硫酸，振蕩，固體全部溶解，未觀察到有氣體生成；
②經(jīng)檢驗(yàn)溶液中有鐵離子和亞鐵離子，檢驗(yàn)鐵離子的方法是取少量溶液于試管中，加入酸性高錳酸鉀溶液，若紫紅色褪去，則說(shuō)明有Fe²⁺；關(guān)于M中鐵元素價(jià)態(tài)的判斷正確的是d（填寫編號(hào)）．
a．一定有+3價(jià)和+2價(jià)鐵，無(wú)0價(jià)鐵    b．一定有+3價(jià)、+2價(jià)和0價(jià)鐵
c．一定有+3價(jià)和0價(jià)鐵，無(wú)+2價(jià)鐵    d．一定有+3價(jià)，0價(jià)和+2價(jià)鐵至少有一種
（4）若M的成份可表達(dá)為Fe_xO_y，用CO還原法定量測(cè)定其化學(xué)組成．稱取ag M樣品進(jìn)行定量測(cè)定，實(shí)驗(yàn)裝置（如圖2）和步驟如下：
①組裝儀器；②點(diǎn)燃酒精燈；③加入試劑； ④打開(kāi)分液漏斗活塞；⑤檢查氣密性；⑥停止加熱；⑦關(guān)閉分液漏斗活塞；⑧…．正確的操作順序是c（填寫編號(hào)）
a．①⑤④③②⑥⑦⑧
b．①③⑤④②⑦⑥⑧
c．①⑤③④②⑥⑦⑧
d．①③⑤②④⑥⑦⑧
（5）若實(shí)驗(yàn)中每步反應(yīng)都進(jìn)行完全，反應(yīng)后M樣品質(zhì)量減小b g，則Fe_xO_y中$\frac{x}{y}$=$\frac{2（a-b）}{7b}$．

Answer 1

分析 （1）裝置氣密性檢驗(yàn)的原理是：通過(guò)氣體發(fā)生器與附設(shè)的液體構(gòu)成封閉體系，依據(jù)改變體系內(nèi)壓強(qiáng)時(shí)產(chǎn)生的現(xiàn)象（如氣泡的生成、水柱的形成、液面的升降等）來(lái)判斷裝置氣密性的好壞；
（2）乙醇易揮發(fā)，依據(jù)圖1裝置分析可知，可以對(duì)燒杯加熱或燒杯中加入熱水；阻止倒吸的操作是迅速拆下導(dǎo)氣管；
（3）依據(jù)鐵離子的實(shí)驗(yàn)檢驗(yàn)方法分析，亞鐵離子具有還原性，加入氧化劑會(huì)發(fā)生氧化還原反應(yīng)；乙醇和氧化鐵反應(yīng)過(guò)程中可能會(huì)生成鐵或四氧化三鐵，能被磁鐵吸引；
（4）實(shí)驗(yàn)過(guò)程依據(jù)反應(yīng)原理和實(shí)驗(yàn)?zāi)康姆治鰧?shí)驗(yàn)步驟為，組裝裝置，檢驗(yàn)裝置氣密性，加入試劑，加入水把一氧化碳趕入后續(xù)裝置，點(diǎn)燃酒精燈加熱玻璃管，反應(yīng)結(jié)束后停止加熱，關(guān)閉分液漏斗活塞，玻璃管稱量剩余固體，依據(jù)質(zhì)量變化計(jì)算鐵元素和氧元素物質(zhì)的量之比；
（5）依據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果得到，鐵的氧化物中減少的質(zhì)量為氧元素的質(zhì)量為bg，鐵的質(zhì)量為（a-b）g，依據(jù)元素物質(zhì)的量計(jì)算得到比值．

解答 解：（1）依據(jù)裝置圖分析可知反應(yīng)過(guò)程需要在氣密性好的裝置中進(jìn)行，定量測(cè)定，所以氣體通過(guò)裝置，實(shí)驗(yàn)前需要檢驗(yàn)裝置氣密性，方法為：將導(dǎo)管末端伸入水中，微熱燒瓶，導(dǎo)管末端有氣泡產(chǎn)生，停止加熱，導(dǎo)管末端有一段穩(wěn)定的水柱，說(shuō)明氣密性良好，
故答案為：將導(dǎo)管末端伸入水中，微熱燒瓶，導(dǎo)管末端有氣泡產(chǎn)生，停止加熱，導(dǎo)管末端有一段穩(wěn)定的水柱，說(shuō)明氣密性良好；
（2）依據(jù)圖1裝置分析可知，乙醇易揮發(fā)，可以對(duì)燒杯加熱或燒杯中加入熱水；阻止倒吸的操作是迅速拆下導(dǎo)氣管，
故答案為：在燒杯中加入熱水（對(duì)燒杯加熱）；c；
（3）依據(jù)鐵離子的實(shí)驗(yàn)檢驗(yàn)方法分析，亞鐵離子加入紫紅色的酸性高錳酸鉀溶液，兩者發(fā)生氧化還原反應(yīng)溶液褪色，則有Fe²⁺；氧化鐵做催化劑參與反應(yīng)過(guò)程，乙醇和氧化鐵反應(yīng)過(guò)程中可能會(huì)生成鐵或四氧化三鐵，能被磁鐵吸引；
故答案為：取少量溶液于試管中，加入酸性高錳酸鉀溶液，若紫紅色褪去，則說(shuō)明有Fe²⁺；d；
（4）實(shí)驗(yàn)過(guò)程依據(jù)反應(yīng)原理和實(shí)驗(yàn)?zāi)康姆治鰧?shí)驗(yàn)步驟為，組裝裝置，檢驗(yàn)裝置氣密性，加入試劑，加入水把一氧化碳趕入后續(xù)裝置，點(diǎn)燃酒精燈加熱玻璃管，反應(yīng)結(jié)束后停止加熱，關(guān)閉分液漏斗活塞，玻璃管稱量剩余固體，依據(jù)質(zhì)量變化計(jì)算鐵元素和氧元素物質(zhì)的量之比，所以選c，
故答案為：c；        
（5）依據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果得到，鐵的氧化物中減少的質(zhì)量為氧元素的質(zhì)量為bg，鐵的質(zhì)量為（a-b）g，依據(jù)元素物質(zhì)的量計(jì)算得到比值，n（Fe）：n（O）=$\frac{a-b}{56}$：$\frac{16}$=$\frac{2（a-b）}{7b}$，
故答案為：$\frac{2（a-b）}{7b}$．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了氧化鐵與乙醇的反應(yīng)的性質(zhì)的實(shí)驗(yàn)探究和產(chǎn)物組成的分析判斷，掌握二價(jià)鐵離子的性質(zhì)，注意實(shí)驗(yàn)過(guò)程中的反應(yīng)實(shí)質(zhì)分析判斷，現(xiàn)象的理解和應(yīng)用是解題關(guān)鍵，題目難度中等．