Question

20．某研究性學習小組用下列裝置（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）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在過量NaOH溶液中滴加數滴CuSO₄溶液．
（2）為快速得到乙醇氣體，可采取的方法是在燒杯中加入熱水（對燒杯加熱）；若實驗時小試管中的溶液已經開始發生倒吸，你采取的措施是c（填字母）；
a．取下小試管 b．移去酒精燈
c．將導管從乳膠管中取下 d．以上都可以．
（3）如圖實驗，觀察到紅色的Fe₂O₃全部變為黑色固體（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，小試管中發生反應的化學方程式是CH₃CHO+2Cu（OH）₂$\stackrel{△}{→}$Cu₂O↓+CH₃COOH+2H₂O．
（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取少量溶液加入KSCN溶液，變紅色，則有Fe³⁺；能得出的結論是b（填寫編號）．
a．一定有+3價和+2價鐵，無0價鐵 b．一定有+3價，0價和+2價鐵至少有一種
c．一定有+3價和0價鐵，無+2價鐵 d．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agM樣品進行定量測定，實驗裝置如圖2，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c（填寫編號）
a．①⑤④③②⑥⑦⑧b．①③⑤④②⑦⑥⑧
c．①⑤③④②⑥⑦⑧d．①③⑤②④⑥⑦⑧
（6）若M完全還原后，堿石灰增重mg，則Fe_xO_y中$\frac{x}{y}$=$\frac{11a-4m}{4m}$．（用含m，n的代數式表示）

Answer 1

分析 （1）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）依據圖1裝置分析可知，乙醇易揮發，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）依據反應現象可知，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，依據質量變化計算鐵元素和氧元素物質的量之比；
（6）依據實驗結果得到，堿石灰增重mg，即二氧化碳的質量為mg，則鐵的氧化物中減少的質量為氧元素的質量為$\frac{16}{44}$mg=$\frac{4}{11}$mg，鐵的質量為（a-$\frac{4}{11}$m）g，依據元素物質的量計算得到比值．

解答 解：（1）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溶液中滴加數滴CuSO₄溶液，
故答案為：在過量NaOH溶液中滴加數滴CuSO₄溶液；
（2）依據圖1裝置分析可知，乙醇易揮發，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，
故答案為：在燒杯中加入熱水（對燒杯加熱）；c；
（3）依據反應現象可知，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 $\stackrel{△}{→}$Cu₂O↓+CH₃COOH+2H₂O；
故答案為：CH₃CHO+2Cu（OH）₂ $\stackrel{△}{→}$Cu₂O↓+CH₃COOH+2H₂O；
（4）依據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；
故答案為：取少量溶液加入KSCN溶液，變紅色，則有Fe³⁺；b；
（5）實驗過程依據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，依據質量變化計算鐵元素和氧元素物質的量之比，所以選c，
故答案為：c；
（6）依據實驗結果得到，堿石灰增重mg，即二氧化碳的質量為mg，則鐵的氧化物中減少的質量為氧元素的質量為$\frac{16}{44}$mg=$\frac{4}{11}$mg，鐵的質量為（a-$\frac{4}{11}$m）g，依據元素物質的量計算得到比值，n（Fe）：n（O）=（a-$\frac{4}{11}$m）：$\frac{4}{11}$m=$\frac{11a-4m}{4m}$，
故答案為：$\frac{11a-4m}{4m}$．

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，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，現象的理解和應用是解題關鍵，題目難度中等．