Question

12．某研究性學習小組用如圖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(chǎn)物．

（1）氣密性檢驗的操作過程是將導管末端伸入水中，微熱燒瓶，導管末端有氣泡產(chǎn)生，停止加熱，導管末端有一段穩(wěn)定的水柱，說明氣密性良好．
（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(jīng)開始發(fā)生倒吸，你采取的措施是c（填寫編號）；
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?yōu)楹谏�固體（M），充分反應后停止加熱．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(jīng)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于試管中，加入酸性高錳酸鉀溶液，若紫紅色褪去，則說明有Fe²⁺；關于M中鐵元素價態(tài)的判斷正確的是d（填寫編號）．
a．一定有+3價和+2價鐵，無0價鐵    b．一定有+3價、+2價和0價鐵
c．一定有+3價和0價鐵，無+2價鐵    d．一定有+3價，0價和+2價鐵至少有一種
（4）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ag 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c（填寫編號）
a．①⑤④③②⑥⑦⑧
b．①③⑤④②⑦⑥⑧
c．①⑤③④②⑥⑦⑧
d．①③⑤②④⑥⑦⑧
（5）若實驗中每步反應都進行完全，反應后M樣品質量減小b g，則Fe_xO_y中$\frac{x}{y}$=$\frac{2（a-b）}{7b}$．

Answer 1

分析 （1）裝置氣密性檢驗的原理是：通過氣體發(fā)生器與附設的液體構成封閉體系，依據(jù)改變體系內壓強時產(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)鐵離子的實驗檢驗方法分析，亞鐵離子具有還原性，加入氧化劑會發(fā)生氧化還原反應；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；
（4）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；
（5）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（a-b）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，方法為：將導管末端伸入水中，微熱燒瓶，導管末端有氣泡產(chǎn)生，停止加熱，導管末端有一段穩(wěn)定的水柱，說明氣密性良好，
故答案為：將導管末端伸入水中，微熱燒瓶，導管末端有氣泡產(chǎn)生，停止加熱，導管末端有一段穩(wěn)定的水柱，說明氣密性良好；
（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(jù)鐵離子的實驗檢驗方法分析，亞鐵離子加入紫紅色的酸性高錳酸鉀溶液，兩者發(fā)生氧化還原反應溶液褪色，則有Fe²⁺；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：取少量溶液于試管中，加入酸性高錳酸鉀溶液，若紫紅色褪去，則說明有Fe²⁺；d；
（4）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，所以選c，
故答案為：c；        
（5）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（a-b）g，依據(jù)元素物質的量計算得到比值，n（Fe）：n（O）=$\frac{a-b}{56}$：$\frac{16}$=$\frac{2（a-b）}{7b}$，
故答案為：$\frac{2（a-b）}{7b}$．

點評 本題考查了氧化鐵與乙醇的反應的性質的實驗探究和產(chǎn)物組成的分析判斷，掌握二價鐵離子的性質，注意實驗過程中的反應實質分析判斷，現(xiàn)象的理解和應用是解題關鍵，題目難度中等．