Question

12．某研究性學(xué)習(xí)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(yīng)，并檢驗(yàn)反應(yīng)產(chǎn)物．

（1）組裝好儀器后必須進(jìn)行的操作是檢驗(yàn)裝置氣密性，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(xiàng)是在過量NaOH溶液中滴加數(shù)滴CuSO₄溶液．
（2）為快速得到乙醇?xì)怏w，可采取的方法是在燒杯中加入熱水（對燒杯加熱）；若實(shí)驗(yàn)時(shí)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(dǎo)管從乳膠管中取下 d．以上都可以
（3）如圖實(shí)驗(yàn)，觀察到紅色的Fe₂O₃全部變?yōu)楹谏�固體（M），充分反應(yīng)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(yīng)的化學(xué)方程式是CH₃CHO+2Cu（OH）₂$\stackrel{△}{→}$Cu₂O↓+CH₃COOH+2H₂O．
（4）為了檢驗(yàn)M的組成，進(jìn)行下列實(shí)驗(yàn)．
①M(fèi)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(yàn)溶液中有鐵離子和亞鐵離子，檢驗(yàn)亞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⁺； 能得出的結(jié)論是d（填寫編號）．
a．一定有+3價(jià)和+2價(jià)鐵，無0價(jià)鐵  b．一定有+3價(jià)，0價(jià)和+2價(jià)鐵至少有一種
c．一定有+3價(jià)和0價(jià)鐵，無+2價(jià)鐵  d．一定有+3價(jià)、+2價(jià)和0價(jià)鐵
（5）若M的成份可表達(dá)為Fe_XO_Y，用CO還原法定量測定其化學(xué)組成．稱取a g M樣品進(jìn)行定量測定，實(shí)驗(yàn)裝置和步驟如圖2：
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c（填寫編號）
a．①⑤④③②⑥⑦⑧b．①③⑤④②⑦⑥⑧
c．①⑤③④②⑥⑦⑧d．①③⑤②④⑥⑦⑧
（6）若實(shí)驗(yàn)中每步反應(yīng)都進(jìn)行完全，反應(yīng)后M樣品質(zhì)量減小b g，則Fe_XO_Y中$\frac{x}{y}$=$\frac{2（a-b）}{7b}$．

Answer 1

分析 （1）氣體發(fā)生的反應(yīng)是需要裝置氣密性檢驗(yàn)，新制氫氧化銅濁液需要?dú)溲趸�鈉溶液過量，在堿性溶液中才會和醛基反應(yīng)生成氧化亞銅紅色沉淀；
（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(dǎo)氣管；
（3）乙醇在催化劑作用下氧化為乙醛，乙醛通入氫氧化鐵溶液中加熱反應(yīng)生成紅色沉淀為氧化亞銅、乙酸和水；
（4）依據(jù)鐵離子的實(shí)驗(yàn)檢驗(yàn)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(yīng)；乙醇和氧化鐵反應(yīng)過程中可能會生成鐵或四氧化三鐵，能被磁鐵吸引；
（5）實(shí)驗(yàn)過程依據(jù)反應(yīng)原理和實(shí)驗(yàn)?zāi)康姆治鰧?shí)驗(yàn)步驟為，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；
（6）依據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果得到，鐵的氧化物中減少的質(zhì)量為氧元素的質(zhì)量為bg，鐵的質(zhì)量為（a-b）g，依據(jù)元素物質(zhì)的量計(jì)算得到比值．

解答 解：（1）依據(jù)裝置圖分析可知反應(yīng)過程需要在氣密性好的裝置中進(jìn)行，定量測定，所以氣體通過裝置，實(shí)驗(yàn)前需要檢驗(yàn)裝置氣密性，新制氫氧化銅濁液需要?dú)溲趸�鈉溶液過量，在堿性溶液中才會和醛基反應(yīng)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(yàn)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；阻止倒吸的操作是迅速拆下導(dǎo)氣管，
故答案為：在燒杯中加入熱水（對燒杯加熱）；c；
（3）乙醇在催化劑作用下氧化為乙醛，乙醛通入氫氧化鐵溶液中加熱反應(yīng)生成紅色沉淀為氧化亞銅、乙酸和水，反應(yīng)的化學(xué)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(jù)鐵離子的實(shí)驗(yàn)檢驗(yàn)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(yīng)溶液褪色，則有Fe²⁺；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；
（5）實(shí)驗(yàn)過程依據(jù)反應(yīng)原理和實(shí)驗(yàn)?zāi)康姆治鰧?shí)驗(yàn)步驟為，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，所以選c，
故答案為：c；        
（6）依據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果得到，鐵的氧化物中減少的質(zhì)量為氧元素的質(zhì)量為bg，鐵的質(zhì)量為（a-b）g，則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(diǎn)評 本題考查了氧化鐵與乙醇的反應(yīng)的性質(zhì)的實(shí)驗(yàn)探究和產(chǎn)物組成的分析判斷，掌握二價(jià)鐵離子的性質(zhì)，注意實(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．