Question

某研究性學習小組用圖1裝置（鐵架臺等支撐儀器略）探究氧化鐵與乙醇的反應，并檢驗反應產物．

（1）組裝好儀器后必須進行的操作是

 

，用2%的CuSO₄溶液和10%的NaOH溶液配制Cu（OH）₂懸濁液的注意事項是

 

．
（2）為快速得到乙醇氣體，可采取的方法是

 

．
（3）如圖實驗，觀察到紅色的Fe₂O₃全部變?yōu)楹谏�固體（M），充分反應后停止加熱．取下小試管，加熱，有磚紅色沉淀生成，小試管中發(fā)生反應的化學方程式是

 

．
（4）為了檢驗M的組成，進行下列實驗．
①M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經檢驗溶液中有鐵離子和亞鐵離子，檢驗鐵離子的方法是

 

； 能得出的結論是

 

 （填寫編號）．
a．M中一定有+3價和+2價鐵，無0價鐵    b．M中一定有+3價和0價鐵，無+2價鐵
c．M中一定有+3價，0價和+2價鐵至少有一種  d．M中一定有+3價、+2價和0價鐵
（5）若M的成份可表達為Fe_XO_Y，用CO還原法定量測定其化學組成．稱取m g M樣品進行定量測定，實驗裝置如圖2和步驟如下：
①組裝儀器；②點燃酒精燈；③加入試劑； ④打開分液漏斗活塞；⑤檢查氣密性；⑥停止加熱；⑦關閉分液漏斗活塞；⑧…．正確的操作順序是

 

 （填寫編號）
a．①⑤④③②⑥⑦⑧b．①⑤③④②⑥⑦⑧
c．①③⑤④②⑦⑥⑧d．①③⑤②④⑥⑦⑧
（6）若實驗中每步反應都進行完全，反應后M樣品質量減少了n g，則Fe_XO_Y中

x

y

=

 

．

Answer 1

考點：性質實驗方案的設計

專題：實驗設計題

分析：（1）氣體通過裝置，實驗前需要檢驗裝置氣密性；新制氫氧化銅濁液需要氫氧化鈉溶液過量，在堿性溶液中才會和醛基反應生成氧化亞銅紅色沉淀；
（2）依據(jù)圖1裝置分析可知，乙醇易揮發(fā)，可以對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氣管；
（3）依據(jù)反應現(xiàn)象可知，乙醇蒸氣在氧化鐵做催化劑作用下生成乙醛，試管內發(fā)生的是乙醛和氫氧化銅加熱反應生成紅色氧化亞銅沉淀；
（4）依據(jù)鐵離子的實驗檢驗方法分析，鐵離子加入硫氰酸鉀溶液會變紅色；乙醇和氧化鐵反應過程中可能會生成鐵或四氧化三鐵，能被磁鐵吸引；
（5）實驗過程依據(jù)反應原理和實驗目的分析實驗步驟為，組裝裝置，檢驗裝置氣密性，加入試劑，加入水吧一氧化碳趕入后續(xù)裝置，點燃酒精燈加熱玻璃管，反應結束后停止加熱，關閉分液漏斗活塞，玻璃管稱量剩余固體，依據(jù)質量變化計算鐵元素和氧元素物質的量之比；
（6）依據(jù)實驗結果得到，鐵的氧化物中減少的質量為氧元素的質量為bg，鐵的質量為（m-n）g，依據(jù)元素物質的量計算得到比值．

解答： 解：（1）依據(jù)裝置圖分析可知反應過程需要在氣密性好的裝置中進行，定量測定，所以氣體通過裝置，實驗前需要檢驗裝置氣密性；新制氫氧化銅濁液需要氫氧化鈉溶液過量，在堿性溶液中才會和醛基反應生成氧化亞銅紅色沉淀，制備過程為在過量NaOH溶液中滴加數(shù)滴CuSO₄溶液，
故答案為：檢驗裝置氣密性；在過量NaOH溶液中滴加數(shù)滴CuSO₄溶液；
（2）依據(jù)圖1裝置分析可知，乙醇易揮發(fā)，可以對燒杯加熱或燒杯中加入熱水，
故答案為：在燒杯中加入熱水（對燒杯加熱）；
（3）依據(jù)反應現(xiàn)象可知，乙醇蒸氣在氧化鐵做催化劑作用下生成乙醛，試管內發(fā)生的是乙醛和氫氧化銅加熱反應生成紅色氧化亞銅沉淀，反應的化學方程式為：CH₃CHO+2Cu（OH）₂

△

 Cu₂O↓+CH₃COOH+2H₂O，
故答案為：CH₃CHO+2Cu（OH）₂

△

 Cu₂O↓+CH₃COOH+2H₂O；
（4）依據(jù)鐵離子的實驗檢驗方法分析，鐵離子加入硫氰酸鉀溶液會變紅色，取少量溶液加入KSCN溶液，變紅色，則有Fe³⁺；
氧化鐵做催化劑參與反應過程，乙醇和氧化鐵反應過程中可能會生成鐵或四氧化三鐵，能被磁鐵吸引，所以c正確，
故答案為：取少量溶液加入KSCN溶液，變紅色，則有Fe³⁺；c；
（5）實驗過程依據(jù)反應原理和實驗目的分析實驗步驟為，組裝裝置，檢驗裝置氣密性，加入試劑，加入水把一氧化碳趕入后續(xù)裝置，點燃酒精燈加熱玻璃管，反應結束后停止加熱，關閉分液漏斗活塞，玻璃管稱量剩余固體，依據(jù)質量變化計算鐵元素和氧元素物質的量之比，所以正確的順序為：①⑤③④②⑥⑦⑧，則b正確，
故答案為：b；
（6）依據(jù)實驗結果得到，鐵的氧化物中減少的質量為氧元素的質量為bg，鐵的質量為（m-n）g，依據(jù)元素物質的量計算得到比值，n（Fe）：n（O）=

(m-n)g

56g/mol

：

ng

16g/mol

=

2(m-n)

7n

，
故答案為：

2(m-n)

7n

．

點評：本題考查了物質性質的實驗探究和物質組成的分析判斷，題目難度中等，涉及了實驗操作步驟的設計和完善、實驗過程中的反應實質分析判斷，明確實驗現(xiàn)象的理解和應用是解題關鍵．