Question

(14分)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）為快速得到乙醇氣體，可采取的方法是                             ；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 _________(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
（2）盛Cu(OH)₂懸濁液的試管中可能出現的現象為___________________。
（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。為了檢驗M的組成，進行下列實驗。
① M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Fe²⁺和Fe³⁺；
關于M 中鐵元素價態的判斷正確的是             (填寫編號)。
a．一定有+3價和+2價鐵，一定無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，一定無+2價鐵    d．一定有+3和+2價鐵，可能有0價鐵
（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a g M樣品進行定量測定，實驗裝置和步驟如下：

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__________(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＝_____。

Answer 1

(1)在燒杯中加入熱水（對燒杯加熱）(2分)   c   (2分)   (2)試管中出現磚紅色沉淀(2分)
(3)   d   (2分)    (4)c  (2分)         (5)     (4分)

試題分析：（1）乙醇的沸點比較低，只有78℃，因此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）。阻止倒吸的操作是迅速拆下導氣管，因此若實驗時小試管中的溶液已經開始發生倒吸，你采取的措施是將導管從乳膠管中取下，答案選c。
（2）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，因此盛Cu(OH)₂懸濁液的試管中可能出現的現象為試管中出現磚紅色沉淀。
（3）M能被磁鐵吸引，說明含有鐵或四氧化三鐵。由于反應后鐵離子過量，因此即使有鐵生成，也不可能與稀硫酸反應生成氫氣，因此M 中鐵元素價態是一定有+3和+2價鐵，可能有0價鐵，故答案選d。
（4）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。
（5）依據實驗結果得到，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，依據元素物質的量計算得到比值，n（Fe）：n（O）＝ ＝。