5.某化學興趣小組利用如圖所示裝置(部分夾持儀器已省略) 進行“鐵與水反應”的實驗,并檢驗產(chǎn)物的性質(zhì),請回答下列問題.

(1)A裝置的作用是提供水蒸氣,B中反應的化學方程式為:3Fe+4H2O(g)?Fe3O4+4H2↑.
(2)D的作用是干燥氫氣.
(3)實驗過程中最后點燃E處的酒精(噴)燈,點燃E處酒精燈之前應進行的操作是先通一段時間的氫,再點燈.

分析 裝置A中水受熱生成水蒸氣,B中高溫條件下鐵與水蒸氣反應四氧化三鐵和氫氣,混有水蒸氣的氫氣經(jīng)過干燥管D干燥后進入E裝置,與CuO反應生成Cu單質(zhì),加熱E之前應該先通氫氣把裝置中的氧氣排盡,防止氫氣與氧氣混合加熱發(fā)生爆炸.據(jù)此分析.

解答 解:(1)鐵與水蒸氣反應的條件是高溫,水的狀態(tài)是氣體,所以A裝置的作用是造水蒸氣,B中是鐵與水蒸氣反應生成氫氣和四氧化三鐵,方程式為:3Fe+4H2O(g)$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Fe3O4+4H2
故答案為:提供水蒸氣; 3Fe+4H2O(g)$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Fe3O4+4H2;
(2)E是氫氣還原氧化銅的實驗,氣體進入E裝置前要干燥,否則會有危險,硬質(zhì)玻璃管可能炸裂,所以D的作用是干燥氫氣;
故答案為:干燥氫氣;
(3)排除E裝置中的空氣后,再點燃E處酒精燈,所以最后點燃E處酒精燈;氫氣是可燃性氣體混有空氣會發(fā)生爆炸,所以點燃E處酒精燈之前,應先通一段時間的氫,再點燈;
故答案為:E;先通一段時間的氫,再點燈.

點評 本題考查了鐵與水蒸氣反應的探究實驗,利用氫氣還原氧化銅這個實驗對產(chǎn)物氫氣進行檢驗,考查了實驗操作中的注意事項,題目較簡單.

練習冊系列答案
相關(guān)習題

科目:高中化學 來源: 題型:解答題

17.氯化鐵是常見的水處理劑,利用廢鐵屑可制備無水氯化鐵.實驗室制備裝置和工業(yè)制備流程圖如下:

已知:(1)無水FeCl3熔點為555K、沸點為588K.(2)廢鐵屑中的雜質(zhì)不與鹽酸反應
(3)不同溫度下六水合氯化鐵在水中的溶解度如下:
溫度/℃02080100
溶解度(g/100g H2O)74.491.8525.8535.7
實驗室制備操作步驟如下:
Ⅰ.打開彈簧夾K1,關(guān)閉活塞K2,并打開活塞a,緩慢滴加鹽酸.
Ⅱ.當…時,關(guān)閉彈簧夾K1,打開彈簧夾K2,當A中溶液完全進入燒杯后關(guān)閉活塞a.
Ⅲ.將燒杯中溶液經(jīng)過一系列操作后得到FeCl3•6H2O晶體.請回答:
(1)燒杯中足量的H2O2溶液的作用是把亞鐵離子全部氧化成三價鐵離子.
(2)為了測定廢鐵屑中鐵的質(zhì)量分數(shù),操作Ⅱ中“…”的內(nèi)容是裝置A中不產(chǎn)生氣泡或量氣管和水準管液面不變.
(3)從FeCl3溶液制得FeCl3•6H2O晶體的操作步驟是:加入 鹽酸后、蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶、過濾、洗滌、干燥.
(4)試寫出吸收塔中反應的離子方程式:2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl-
(5)捕集器溫度超過673K時,存在相對分子質(zhì)量為325的鐵的氯化物,該物質(zhì)的分子式為Fe2Cl6
(6)FeCl3的質(zhì)量分數(shù)通?捎玫饬糠y定:稱取m g無水氯化鐵樣品,溶于稀鹽酸,配制成100mL溶液;取出10.00mL,加入稍過量的KI溶液,充分反應后,滴入幾滴淀粉溶液,并用c mol•L-1Na2S2O3溶液滴定,消耗VmL(已知:I2+2S2O32-═2I-+S4O62-).
樣品中氯化鐵的質(zhì)量分數(shù)$\frac{162.5cV}{m}$%.

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科目:高中化學 來源: 題型:選擇題

18.下列離子方程式正確的是( 。
A.澄清石灰水與少量蘇打溶液混合:Ca2++OH-+HCO3-═CaCO3↓+H2O
B.過氧化鈉溶于水:2022-+2H2O═4OH-+O2
C.將過量二氧化硫氣體通入氨水中:SO2+NH3•H2O═HSO3-+NH4+
D.向Ba(OH)2溶液中滴加稀硫酸:Ba2++OH-+H++SO42-═BaSO4↓+H2O

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科目:高中化學 來源: 題型:選擇題

15.下列相關(guān)實驗能達到預期目的是(  )
選項實驗操作實驗目的
A.可逆反應FeCl3(aq)+3KSCN(aq)?Fe(SCN)3(aq)+3KCl(aq)建立平衡后,在其它條件不變時,加入KCl固體,觀察體系顏色的變化.驗證濃度對化學平衡的影響
B.相同溫度下,將等質(zhì)量的大理石塊、大理石粉末分別加入等體積、等濃度的鹽酸和硫酸中,觀察氣泡產(chǎn)生的快慢.驗證固體接觸面積對化學反應速率的影響
C.相同溫度下,兩只試管中裝有等體積、等濃度的H2O2溶液,向其中分別加入少量FeCl3固體和少量MnO2固體.驗證不同催化劑對H2O2分解速率的影響
D.將SO2氣體通入溴水中,觀察溶液顏色的變化證明SO2具有漂白性
A.AB.BC.CD.D

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科目:高中化學 來源: 題型:計算題

2.實驗室用密度為1.25g/mL,質(zhì)量分數(shù)為36.5%的濃鹽酸配置240mL 0.1mol/L的鹽酸.濃鹽酸的物質(zhì)量濃度為多少?配置稀鹽酸應取用的濃鹽酸的體積為多少?

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科目:高中化學 來源: 題型:解答題

10.回答下列問題:
A.工業(yè)上,向500-600℃的鐵屑中通入氯氣生產(chǎn)無水氯化鐵;向熾熱鐵屑中通入氯化氫生產(chǎn)無水氯化亞鐵.現(xiàn)用如圖所示的裝置模擬上述過程進行試驗.圖中文字為鐵粉和玻璃絲
(1)制取無水氯化鐵的實驗中,A中反應的離子方程式為MnO2+4H++2Cl-$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Mn2++Cl2↑+2H2O,裝置B中加入的試劑是濃硫酸.
(2)制取無水氯化亞鐵的實驗中,裝置A用來制取HCl.若仍用D的裝置進行尾氣處理,存在的問題是易發(fā)生倒吸;可燃性氣體H2不能被吸收.
(3)若操作不當,制得的FeCl2 會含有少量FeCl3,檢驗FeCl3常用的試劑是KSCN溶液.欲制得純凈的FeCl2,在實驗操作中應先通入氯化氫趕走裝置中的空氣,再點燃C處的酒精燈.
B.常溫下,將除去表面氧化膜的Al、Cu片插入濃HNO3中組成原電池,反應過程中有紅棕色氣體產(chǎn)生,開始時,原電池的負極是Al片,此時,溶液中的H+向Cu電極(填Al或Cu)移動,正極的電極反應式是2H++NO3-+e-=NO2+H2O,t時間后,原電池中電子流動方向發(fā)生改變,其原因是隨著反應進行鋁表面鈍化形成氧化膜阻礙反應進行,銅做負極反應,電流方向相反.

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科目:高中化學 來源: 題型:解答題

17.某;瘜W小組學生利用下圖所列裝置進行“鐵與水反應”的實驗,并利用產(chǎn)物進一步制取FeCl3•6H2O晶體.(圖中夾持及尾氣處理裝置均已略去)

(1)燒瓶底部放置了幾片碎瓷片,
碎瓷片的作用是防止暴沸.
裝置B中發(fā)生反應的化學方程式是3Fe+4H2O(g)$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$Fe3O4+4H2
(2)如果要在C處玻璃管處點燃該氣體,則必須對該氣體進行驗純,
裝置E中的現(xiàn)象是黑色逐漸變紅色,管口有水珠生成.
(3)停止反應,待B管冷卻后,取其中的固體,加入過量鹽酸充分反應,過濾.簡述檢驗濾液中Fe3+的操作方法取少量濾液于潔凈的試管中,加入KSCN溶液,觀察溶液是否變紅色.
(4)該小組學生利用上述濾液制取FeCl3•6H2O晶體,設(shè)計流程如下:
濾液$→_{I}^{cl_{2}}$FeCl3溶液FeCl3•6H2O晶體
步驟中通入Cl2的作用是將Fe2+氧化成Fe3+,或2Fe3++Cl2═2Fe2++2Cl-

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科目:高中化學 來源: 題型:解答題

14.李強在學習了高中化學《鐵及其化合物》一節(jié)的知識后,對初中“鐵絲在氧氣中燃燒”實驗中的產(chǎn)物產(chǎn)生了疑惑,他認為燃燒時濺落下來的黑色物質(zhì)中除了Fe3O4外可能還含有其他物質(zhì),為了驗證自己的猜想,他在實驗室中重做該實驗,并進行了如下探究活動:查閱資料:①自然界中鐵的氧化物主要是Fe3O4和Fe2O3兩種,F(xiàn)eO高溫時極易被氧化為Fe2O3,而Fe2O3在高溫時又容易分解成Fe3O4和一種氣體;②鐵的氧化物的分解溫度及鐵的熔點:
Fe3O4Fe2O3Fe
分解溫度/°C15381400-
熔點/°C--1535
(1)根據(jù)以上資料,李強提出猜想:黑色物質(zhì)的成分可能為Fe和Fe3O4.為了確定黑色物質(zhì)的成分,李強設(shè)計了如下幾個實驗方案:
方案1:取該黑色物質(zhì)溶于足量的稀硫酸中,觀察是否有大量氣體生成.
方案2:稱取碾碎成粉末狀的黑色物質(zhì)a g,在空氣中充分灼燒,待反應完全后,在干燥器里冷卻,再稱重,反復多次直到固體恒重,稱得質(zhì)量為b g,比較a、b的關(guān)系.
方案3:取少量碾碎成粉末狀的黑色物質(zhì),用磁鐵吸引,看是否被吸起.
你認為能夠證明李強猜想的合理實驗方案是方案2,其他方案不合理的原因是黑色固體中Fe含量很少,同時在溶液中發(fā)生反應:2Fe3++Fe=3Fe2+,則方案1看不到明顯現(xiàn)象(只說其中的一個理由).
(2)針對李強的質(zhì)疑,研究性學習小組又設(shè)計了新的探究方案,裝置如下圖所示.

a.若反應都進行完全,要想確定黑色固體成分必須測定下列物理量中的②③⑤(只填序號).
①通入氫氣體積V ②反應前,黑色固體+硬質(zhì)玻璃管的總質(zhì)量m1、弁耆磻蠛谏腆w+硬質(zhì)玻璃管的總質(zhì)量m2、軐嶒炃埃稍锕苜|(zhì)量m3、萦操|(zhì)玻璃管質(zhì)量m4、掬\粒質(zhì)量m5 ⑦稀硫酸中含溶質(zhì)的量n、鄬嶒灪,干燥管質(zhì)量m6
b.根據(jù)測定的實驗數(shù)據(jù),計算出黑色固體中Fe3O4的質(zhì)量分數(shù)為$\frac{29(m1-m2)}{8(m2-m3)}$.
(3)向一定量FeO、Fe和Fe3O4的混合物中加入100 mL l.5 mol•L-1的鹽酸,使混合物完全溶解,放出224mL(標準狀況)氣體,再向反應后的溶液中加入1 mol•L-1NaOH溶液,要使鐵元素完全沉淀下來,所加入NaOH溶液的體積最少為C
A.90 mL             B.100 mL         C.150 mL            D.200 mL.

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科目:高中化學 來源: 題型:選擇題

15.己知常溫常壓下,N2(g)和H2(g)反應生成2molNH3(g),放出92.4kJ熱量,在同溫同壓下向密閉容器中通入1molN2和3molH2,達平衡時放出熱量為Q1kJ;向另體積相同的容器中通入0.5molN2和1.5molH2、1molNH3,相同溫度下達平衡時放出熱量為Q2kJ,則下列敘述正確的是( 。
A.Q2<Q1<92.4B.2Q2=Q1=92.4C.Q1<Q2<92.4D.Q2=Q1<92.4

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同步練習冊答案