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某同學(xué)用圖示裝置進(jìn)行鐵和稀硝酸反應(yīng)的實(shí)驗(yàn)并進(jìn)行相關(guān)的實(shí)驗(yàn)探究．
a.向廣口瓶內(nèi)注入足量熱NaOH溶液，將盛有一定質(zhì)量的純鐵粉的小燒杯放入瓶中．
b.關(guān)閉止水夾，點(diǎn)燃紅磷，伸入瓶中，塞好膠塞．
c.待紅磷充分燃燒，一段時間后打開分液漏斗旋塞，向燒杯中緩慢滴入一定量的4mol?L^-1的稀硝酸，鐵粉完全溶解．
氣體產(chǎn)物成分探究
（1）實(shí)驗(yàn)前如何檢查該裝置的氣密性？
關(guān)閉止水夾，通過分液漏斗向廣口瓶中加水，當(dāng)水不能順利滴下時停止加水，觀察分液漏斗中水位，若水位不下降，則說明裝置氣密性良好
關(guān)閉止水夾，通過分液漏斗向廣口瓶中加水，當(dāng)水不能順利滴下時停止加水，觀察分液漏斗中水位，若水位不下降，則說明裝置氣密性良好
．
（2）燃燒紅磷的目的是
除去廣口瓶內(nèi)空氣中的氧氣，避免干擾氣體檢驗(yàn)
除去廣口瓶內(nèi)空氣中的氧氣，避免干擾氣體檢驗(yàn)
．
（3）為證明氣體產(chǎn)物為NO，步驟c后還缺少的一步主要操作是
打開止水夾，向瓶內(nèi)通入少量空氣
打開止水夾，向瓶內(nèi)通入少量空氣
．
產(chǎn)物中鐵元素價態(tài)探究：
（4）提出合理假設(shè)：
假設(shè)1：產(chǎn)物中只有+2價鐵；假設(shè)2：
產(chǎn)物中只有+3價鐵
產(chǎn)物中只有+3價鐵
，
假設(shè)3：產(chǎn)物中既有+2價鐵，又有+3價鐵．
（5）設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案，驗(yàn)證假設(shè)1成立（寫出實(shí)驗(yàn)操作步驟現(xiàn)象和結(jié)論）：
取小燒杯中反應(yīng)溶液少許放入一支試管中，滴加幾滴KSCN溶液，溶液不顯紅色，再向其中加少量H₂O₂溶液，溶液顯紅色，則證明假設(shè)1成立
取小燒杯中反應(yīng)溶液少許放入一支試管中，滴加幾滴KSCN溶液，溶液不顯紅色，再向其中加少量H₂O₂溶液，溶液顯紅色，則證明假設(shè)1成立
．
問題討論：
（6）廣口瓶中熱NaOH溶液的主要作用是
實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，熱NaOH溶液在充入足量空氣（或氧氣）條件下，將瓶中氮的氧化物及紅磷燃燒生成的氧化物完全吸收防止空氣污染；4Fe+12H⁺+3NO₃^-=3Fe²⁺+Fe³⁺+3NO↑+6H₂O．
實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，熱NaOH溶液在充入足量空氣（或氧氣）條件下，將瓶中氮的氧化物及紅磷燃燒生成的氧化物完全吸收防止空氣污染；4Fe+12H⁺+3NO₃^-=3Fe²⁺+Fe³⁺+3NO↑+6H₂O．
．若假設(shè)3成立，且所得溶液中n（Fe²⁺）：n（Fe³⁺）=3：1時，則對應(yīng)的離子反應(yīng)方程式為
4Fe+12H⁺+3NO₃^-=3Fe²⁺+Fe³⁺+3NO↑+6H₂O
4Fe+12H⁺+3NO₃^-=3Fe²⁺+Fe³⁺+3NO↑+6H₂O
．

【答案】關(guān)閉止水夾，通過分液漏斗向廣口瓶中加水，當(dāng)水不能順利滴下時停止加水，觀察分液漏斗中水位，若水位不下降，則說明裝置氣密性良好；除去廣口瓶內(nèi)空氣中的氧氣，避免干擾氣體檢驗(yàn)；打開止水夾，向瓶內(nèi)通入少量空氣；產(chǎn)物中只有+3價鐵；取小燒杯中反應(yīng)溶液少許放入一支試管中，滴加幾滴KSCN溶液，溶液不顯紅色，再向其中加少量H₂O₂溶液，溶液顯紅色，則證明假設(shè)1成立；實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，熱NaOH溶液在充入足量空氣（或氧氣）條件下，將瓶中氮的氧化物及紅磷燃燒生成的氧化物完全吸收防止空氣污染；4Fe+12H⁺+3NO₃^-=3Fe²⁺+Fe³⁺+3NO↑+6H₂O．；4Fe+12H⁺+3NO₃^-=3Fe²⁺+Fe³⁺+3NO↑+6H₂O

【解答】

【點(diǎn)評】

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發(fā)布：2024/11/4 8:0:2組卷：62引用：5難度：0.3

相似題

1．硫酸亞鐵是重要的亞鐵鹽，在農(nóng)業(yè)上用作農(nóng)藥，主要治小麥黑穗病，還可以用作除草劑；在工業(yè)上用于染色、制造藍(lán)黑墨水和木材防腐等．
（1）新制的綠礬（FeSO₄?7H₂O）是淺綠色的，但在空氣中極易變成黃色或鐵銹色的堿式硫酸鐵[Fe（OH）SO₄]，寫出該反應(yīng)的化學(xué)方程式：

．
（2）已知FeSO₄在不同條件下分解得到產(chǎn)物不同，可能是FeO和SO₃，也可能是Fe₂O₃、SO₃和SO₂；SO₃熔點(diǎn)是16.8℃，沸點(diǎn)是44.8℃．
某研究性學(xué)習(xí)小組擬用下列裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)探究“在加熱條件下FeSO₄的分解產(chǎn)物”．上述裝置Ⅲ和Ⅳ用來檢驗(yàn)氣體產(chǎn)物．試回答下列問題：
①Ⅱ裝置燒杯中水的溫度應(yīng)控制在

（選填“0℃、25℃、50℃”），裝置Ⅱ的作用是

．
②裝置Ⅲ中的試劑可以是

（選填序號，下同），現(xiàn)象是

，則證明氣體產(chǎn)物中含有SO₃；裝置Ⅳ中的試劑可以是

．
A.2mol?L^-1Na₂CO₃溶液      B．品紅溶液                  C.0.5mol?L^-1BaCl₂溶液
D.0.5mol?L^-1Ba（NO₃）₂E.0.01mol?L^-1KMnO₄溶液       F．淀粉碘化鉀溶液
③裝置V中試劑為NaOH溶液，發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為

．
④為了檢驗(yàn)固體產(chǎn)物成分，取反應(yīng)后的固體于試管中，加稀硫酸溶解，將所得溶液分成兩份，進(jìn)行如
下實(shí)驗(yàn)：

操作步驟預(yù)期實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象預(yù)期實(shí)驗(yàn)結(jié)論

向其中一份溶液中加入

．

      固體中含有Fe₂O₃

向另一份溶液中滴加2滴黃色K₃[Fe（CN）₆]溶液．          產(chǎn)生藍(lán)色沉淀

⑤若用22.8g FeSO₄固體做實(shí)驗(yàn)，完全分解后，得到11.2g固體，其中Fe₂O₃的質(zhì)量分?jǐn)?shù)=

（精確到0.1%）

發(fā)布：2024/10/25 17:0:1組卷：65引用：2難度：0.7

解析

2．化學(xué)流浪社請你參與“研究鐵與水反應(yīng)所得固體物質(zhì)的成分、性質(zhì)及再利用”實(shí)驗(yàn)探究，并共同解答下列問題：
探究一：設(shè)計(jì)如圖所示裝置進(jìn)行“鐵與水反應(yīng)”的實(shí)驗(yàn)（夾持儀器略）

（1）硬質(zhì)玻璃管B中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為

。
（2）反應(yīng)前A中投放碎瓷片的目的是

。
（3）裝置E中的現(xiàn)象是

。
（4）待硬質(zhì)玻璃管B冷卻后，取少許其中的固體物質(zhì)溶于

后，將所得溶液分成兩份。
（5）一份滴加幾滴KSCN溶液。若溶液變血紅色，推斷硬質(zhì)玻璃管B中固體物質(zhì)的成分為

（選填序號，下同）；若溶液未變血紅色，推斷硬質(zhì)玻璃管B中固體物質(zhì)的成分為

。
①一定有Fe₃O₄
②一定有Fe
③只有Fe₃O₄
④只有Fe
（6）另一份用

（填儀器名稱）加入

，可以證明溶液中存在Fe²⁺。
探究三：設(shè)計(jì)如圖流程測定反應(yīng)后硬質(zhì)玻璃管B中固體含鐵元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)

（7）試劑b的化學(xué)式是

。
（8）計(jì)算反應(yīng)后B裝置中鐵元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為

（保留一位小數(shù)）。
發(fā)布：2024/9/20 2:0:8組卷：31引用：1難度：0.6
解析
3．兩組同學(xué)對鐵及其化合物的性質(zhì)進(jìn)行探究．
（1）一組同學(xué)用圖1所示裝置對鐵與濃硫酸的反應(yīng)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)．已知：
2Fe+6H₂SO₄（濃）
△

Fe₂（SO₄）₃+3SO₂↑+6H₂O．請你參與探究并回答相關(guān)問題．
①檢查裝置氣密性后，將過量的鐵屑和一定量的濃硫酸放入燒瓶，塞緊橡皮塞，開始計(jì)時．t₁時開始加熱，在鐵屑表面逐漸產(chǎn)生氣泡，當(dāng)有大量氣泡產(chǎn)生時，控制反應(yīng)溫度基本不變．甲同學(xué)將收集到的氣體體積與時間的關(guān)系粗略地表示為圖2．
在0～t₁時間段，鐵屑表面沒有氣泡生成，說明鐵在濃硫酸中發(fā)生了

；
t₁～t₂時間段，反應(yīng)生成的氣體是

．
②t₂時，取少量反應(yīng)液，先滴加少量新制飽和氯水，然后滴加KSCN溶液，呈現(xiàn)血紅色．若再滴加過量新制氯水，卻發(fā)現(xiàn)紅色褪去．同學(xué)們對紅色褪去的原因提出各自的假設(shè)．乙同學(xué)的假設(shè)是：溶液中的+3價鐵被氧化為更高的價態(tài)．你的另一種假設(shè)是

；為了驗(yàn)證你的假設(shè)，請?jiān)O(shè)計(jì)一種簡便的實(shí)驗(yàn)方案

．
（2）另一組同學(xué)對鐵和稀硝酸的反應(yīng)進(jìn)行探究．他們用a mol Fe和含有b mol HNO₃的稀硝酸進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，若HNO₃只被還原成NO，且反應(yīng)結(jié)束后溶液中含有Fe³⁺和Fe²⁺，則
a
b
的取值范圍是

；若反應(yīng)結(jié)束后的溶液中n（Fe³⁺）：n（Fe²⁺）=2：1，則
a
b
的值為

．
發(fā)布：2024/11/4 8:0:2組卷：51引用：5難度：0.1
解析

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操作步驟	預(yù)期實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象	預(yù)期實(shí)驗(yàn)結(jié)論
向其中一份溶液中加入．		固體中含有Fe₂O₃
向另一份溶液中滴加2滴黃色K₃[Fe（CN）₆]溶液．	產(chǎn)生藍(lán)色沉淀