Question

9．用下列裝置（鐵架臺(tái)等夾持儀器略）探究氧化鐵與乙醇的反應(yīng)，并檢驗(yàn)反應(yīng)產(chǎn)物．

（1）從安全性角度，上述裝置確有不足之處，改進(jìn)方法是：在導(dǎo)氣管末端連接一個(gè)干燥管，將干燥管的管口插入液面下少許或?qū)��?dǎo)氣管管口移出溶液至液面上方，接近液面的地方等．
（2）為快速得到乙醇?xì)怏w，可采用的方法是水浴加熱或?qū)�燒杯進(jìn)行加熱．
（3）如圖實(shí)驗(yàn)，觀察到B中紅色的Fe₂O₃全部變?yōu)楹谏�固體M，充分反應(yīng)后停止加熱．取出M進(jìn)行組成檢驗(yàn)：

①取下小試管，加熱，有磚紅色沉淀生成；
②M可以被磁鐵吸引；
③將M加入足量稀硫酸，振蕩，固體全部溶解，未觀察到有氣體生成；
④檢驗(yàn)溶液中是否含有鐵離子和亞鐵離子：檢驗(yàn)鐵離子的方法是取少量溶液加入KSCN溶液，變紅色，則有Fe³⁺；證明溶液含有亞鐵離子的方法是向溶液中加入高錳酸鉀溶液，若溶液的紫色褪去，證明溶液含有亞鐵離子．
由以上可得結(jié)論是c（填字母）．
a．M中一定有+3價(jià)和+2價(jià)鐵，不能確定是否有0價(jià)鐵
b．M中一定有+3價(jià)和0價(jià)鐵，無+2價(jià)鐵
c．M中一定有+3價(jià)鐵，0價(jià)和+2價(jià)鐵至少有一種
d．M 中一定有+3價(jià)、+2價(jià)和0價(jià)鐵
（4）若M成分可表達(dá)為Fe_xO_y，用CO還原法定量測(cè)定其化學(xué)組成．稱取m g M樣品進(jìn)行定量測(cè)定，實(shí)驗(yàn)裝置和步驟如下：
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b（填字母）．
a．①⑤④③②⑥⑦⑧b．①⑤③④②⑥⑦⑧c．①③⑤④②⑦⑥⑧d．①③⑤②④⑥⑦⑧
若M完全被還原后堿石灰增重 n g，則$\frac{x}{y}$為$\frac{11a-4b}{14b}$（用含m、n的代數(shù)式表示）．

Answer 1

分析 （1）裝置中BC之間無防倒吸的裝置，需要增加防倒吸裝置，可以在導(dǎo)氣管末端連接一個(gè)干燥管，細(xì)管短插入氫氧化銅懸濁液；
（2）水浴加熱或?qū)�燒杯進(jìn)行加熱可以快速得到乙醇?xì)怏w；
（3）④依據(jù)鐵離子的實(shí)驗(yàn)檢驗(yàn)方法分析，鐵離子加入硫氰酸鉀溶液會(huì)變紅色；利用亞鐵離子具有還原性可以被高錳酸鉀溶液氧化檢驗(yàn)；乙醇和氧化鐵反應(yīng)過程中可能會(huì)生成鐵或四氧化三鐵，能被磁鐵吸引；
（4）先組裝裝置，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；堿石灰增重n g為生成二氧化碳的質(zhì)量，CO轉(zhuǎn)化為CO₂獲得的氧原子為氧化物中O原子，再計(jì)算Fe原子物質(zhì)的量，進(jìn)而取得x、y關(guān)系．

解答 解：（1）裝置中BC之間無防倒吸的裝置，需要增加防倒吸裝置，在導(dǎo)氣管末端連接一個(gè)干燥管，將干燥管的管口插入液面下少許或?qū)��?dǎo)氣管管口移出溶液至液面上方，接近液面的地方等，
故答案為：在導(dǎo)氣管末端連接一個(gè)干燥管，將干燥管的管口插入液面下少許或?qū)��?dǎo)氣管管口移出溶液至液面上方，接近液面的地方等；
（2）為快速得到乙醇?xì)怏w，可采取的方法是：水浴加熱或?qū)�燒杯進(jìn)行加熱，
故答案為：水浴加熱或?qū)�燒杯進(jìn)行加熱；
（3）④依據(jù)鐵離子的實(shí)驗(yàn)檢驗(yàn)方法分析，鐵離子加入硫氰酸鉀溶液會(huì)變紅色，取少量溶液加入KSCN溶液，變紅色，則有Fe³⁺；向另一份溶液中加入酸化的高錳酸鉀溶液，紫紅色變淺或褪去證明含有亞鐵離子；氧化鐵做催化劑參與反應(yīng)過程，乙醇和氧化鐵反應(yīng)過程中可能會(huì)生成鐵或四氧化三鐵，能被磁鐵吸引，M中一定有+3價(jià)鐵，0價(jià)和+2價(jià)鐵至少有一種，選c，
故答案為：取少量溶液加入KSCN溶液，變紅色，則有Fe³⁺；向另一份溶液中加入酸化的高錳酸鉀溶液，紫紅色變淺或褪去證明含有亞鐵離子；c；
（4）先組裝裝置，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，正確的操作順序是：①⑤③④②⑥⑦⑧，選b，
堿石灰增重n g為生成二氧化碳的質(zhì)量，CO轉(zhuǎn)化為CO₂獲得的氧原子為氧化物中O原子，則氧化物中O原子物質(zhì)的量為$\frac{ng}{44g/mol}$=$\frac{n}{44}$molmol，F(xiàn)e原子物質(zhì)的量為$\frac{mg-\frac{44}mol×16g/mol}{56g/mol}$，則x：y=$\frac{mg-\frac{44}mol×16g/mol}{56g/mol}$：$\frac{n}{44}$mol=$\frac{11m-4n}{14n}$，
故答案為：b；$\frac{11m-4n}{14n}$．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了物質(zhì)性質(zhì)的實(shí)驗(yàn)探究和物質(zhì)組成的分析判斷，實(shí)驗(yàn)操作步驟的設(shè)計(jì)和完善，實(shí)驗(yàn)過程中的反應(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．