Question

實驗：將硫酸亞鐵晶體（FeSO₄?7H₂O）加入如圖（1）中所示的干燥試管A里，隔絕空氣加強熱充分反應后，試管A中得殘留固體甲，在試管B內得到無色液體乙．取出甲放在圖（2）中的石英管C的中部，連接好其他部分的儀器后，開啟旋塞K，逐滴滴加乙醇使C管左部石棉絨（一種纖維狀硅酸鹽材料，很穩定，不燃燒）浸潤吸足，關閉K，然后加熱，幾分鐘左右（加熱過程中還可以較快地開啟、關閉旋塞K來補充乙醇并使之通入石棉絨里），可觀察到甲的顏色由紅棕色逐漸變為黑色．反應停止后，取試管E中的液體0.5mL逐滴加入到含新配制的銀氨溶液的試管F中，振蕩后，把試管放在水浴中溫熱，不久會觀看到試管內壁上附著一層光亮如鏡的金屬銀．

回答下列問題：
（1）寫出如圖（1）所示的干燥試管A中發生反應的化學方程式：______；
（2）根據反應原理請你評價圖（1）實驗裝置的主要缺點是：______；
（3）簡述如何檢驗圖（2）所示裝置氣密性：______；
（4）試管C中反應的化學方程式為：______；
（5）試管D的作用是：______；
（6）寫出F試管中反應的化學方程式：______．

Answer 1

解：（1）將硫酸亞鐵晶體（FeSO₄?7H₂O）加入如圖（1）中所示的干燥試管A里，隔絕空氣加強熱充分反應后，試管A中得殘留固體甲，圖2裝置中加熱，甲的顏色由紅棕色逐漸變為黑色，判斷甲為Fe₂O₃；說明硫酸亞鐵晶體受熱分解是發生了氧化還原反應，硫元素化合價降低，鐵元素化合價升高，結合氧化還原反應電子守恒分析生成產物有二氧化硫，依據原子守恒和電子守恒配平書寫出的化學方程式為：2（FeSO₄?7H₂O）Fe₂O₃+SO₂↑+SO₃+14H₂O，
故答案為：2（FeSO₄?7H₂O）Fe₂O₃+SO₂↑+SO₃+14H₂O；
（2）硫酸亞鐵分解生成的產物含污染性氣體二氧化硫，不能排放到大氣中，所以裝置的缺點為：SO₂為大氣污染物，缺少尾氣處理裝置，
故答案為：SO₂為大氣污染物，缺少尾氣處理裝置；
（3）裝置2是需要乙醇氣化和氧化鐵反應，生成氣體乙醛，收集驗證，有氣體的裝置中 需要檢查裝置氣密性，主要是利用裝置中的壓強關系分析，檢查方法為：關閉活塞K，將E的導氣管插入水中，微熱C管，E中有氣泡產生，停止加熱后，E管出現一段水柱，說明裝置不漏氣，
故答案為：關閉活塞K，將E的導氣管插入水中，微熱C管，E中有氣泡產生，停止加熱后，E管出現一段水柱，說明裝置不漏氣；
（4）試管C中反應是乙醇氣化和氧化鐵的反應生成鐵、乙醛和水，反應的化學方程式為：3CH₃CH₂OH+Fe₂O₃ 2Fe+3CH₃CHO+3H₂O，故答案為：3CH₃CH₂OH+Fe₂O₃2Fe+3CH₃CHO+3H₂O；
（5）裝置D是安全裝置，防止液體倒吸，故答案為：防止倒吸；
（6）試管E中的液體0.5mL逐滴加入到含新配制的銀氨溶液的試管F中，振蕩后，把試管放在水浴中溫熱，不久會觀看到試管內壁上附著一層光亮如鏡的金屬銀．證明生成了乙醛，乙醛和銀氨溶液反應出現銀鏡反應現象，反應的化學方程式為：CH₃CHO+2Ag（NH₃）₂OH CH₃COONH₄+2Ag↓+3NH₃+H₂O，
故答案為：CH₃CHO+2Ag（NH₃）₂OH CH₃COONH₄+2Ag↓+3NH₃+H₂O．
分析：（1）將硫酸亞鐵晶體（FeSO₄?7H₂O）加入如圖（1）中所示的干燥試管A里，隔絕空氣加強熱充分反應后，試管A中得殘留固體甲，圖2裝置中加熱，甲的顏色由紅棕色逐漸變為黑色，判斷甲為Fe₂O₃；說明硫酸亞鐵晶體受熱分解是發生了氧化還原反應，硫元素化合價降低，鐵元素化合價升高，結合氧化還原反應電子守恒分析生成產物有二氧化硫，結合化學方程式配平寫出；
（2）圖1裝置分解產物中生成了二氧化硫污染氣體，但缺少尾氣處理裝置；
（3）依據裝置氣密性檢查方法進行回答，主要是利用壓強關系判斷氣密性變化；
（4）依據乙醇的催化氧化反應原理推斷為氧化鐵和乙醇反應生成乙醛；
（5）裝置D是安全裝置，可以起到防倒吸的作用；
（6）F試管中反應為乙醛被銀氨溶液氧化的化學方程式．
點評：本題考查了物質轉化關系的應用，物質性質的應用，實驗裝置分析和實驗基本操作的應用，主要是硫酸亞鐵分解產物的判斷，產物的性質驗證，產物的催化作用，乙醇的催化氧化反應，乙醛的氧化反應，銀鏡反應等性質的綜合應用，題目難度中等．