Question

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）組裝好儀器后必須進行的操作是

 

，用2%的CuSO₄溶液和10%的NaOH溶液配制Cu（OH）₂懸濁液的注意事項是

 

．
（2）如圖2實驗，觀察到紅色的Fe₂O₃全部變?yōu)楹谏�固體（M），為了檢驗M的組成，加入足量稀硫酸，振蕩，固體全部溶解，未觀察到有氣體生成；經檢驗溶液中有鐵離子和亞鐵離子，檢驗它們的方法分別是

 

；

 

．
（3）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，實驗裝置和步驟如圖2：
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．正確的操作順序是

 

（填寫編號）
a．①⑤④③②⑥⑦b．①③⑤④②⑦⑥c．①⑤③④②⑥⑦d．①③⑤②④⑥⑦
（4）．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

x

y

=

 

．

Answer 1

考點：性質實驗方案的設計

專題：實驗設計題

分析：（1）氣體通過裝置，實驗前需要檢驗裝置氣密性；新制氫氧化銅濁液需要氫氧化鈉溶液過量，在堿性溶液中才會和醛基反應生成氧化亞銅紅色沉淀；
（2）依據鐵離子的實驗檢驗方法分析，鐵離子加入硫氰酸鉀溶液會變紅色；利用亞鐵離子具有還原性可以被高錳酸鉀溶液氧化檢驗；
（3）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(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，依據質量變化計算鐵元素和氧元素物質的量之比；
（4）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．

解答： 解：（1）依據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；新制氫氧化銅濁液需要氫氧化鈉溶液過量，在堿性溶液中才會和醛基反應生成氧化亞銅紅色沉淀，制備過程為在過量NaOH溶液中滴加數滴CuSO₄溶液，
故答案為：檢驗裝置氣密性；在過量NaOH溶液中滴加數滴CuSO₄溶液；
（2）依據鐵離子的實驗檢驗方法分析，鐵離子加入硫氰酸鉀溶液會變紅色，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；
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；
（3）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(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；
（4）由實驗結果可知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，原子個數比為n（Fe）：n（O）=

a-b

56

：

b

16

=

2(a-b)

7b

，
故答案為：

2(a-b)

7b

．

點評：本題考查了物質性質的實驗探究和物質組成的分析判斷，實驗操作步驟的設計和完善，實驗過程中的反應實質分析判斷，現象的理解和應用是解題關鍵，題目難度中等．