某兴趣小组采用以下装置进行铁粉和水蒸气的实验,并对反应后的产物进行探究.(1)铁粉与水蒸气...

某兴趣小组采用以下装置进行铁粉和水蒸气的实验,并对反应后的产物进行探究.

(1)铁粉与水蒸气反应的化学方程式为______;烧瓶中加入沸石的目的是_______

(2)用下图装置检验生成气体,连接顺序为(用字母表示)a_______。

(3)证明反应后的固体中存在二价铁(限选试剂:1mol/LH2SO4、2mol/LHNO3、3%H2O2、0.01mol/LKMnO4、NaOH稀溶液、20%KSCN溶液、Fe2(SO4)3溶液)

步骤一:取反应后固体浸入Fe2(SO4)3溶液,充分反应后过滤并洗涤固体,其目的是_______;

步骤二:取过滤后所得固体加入过量_______,过滤;

步骤三:___________。

(4)取B中反应后的固体加足量稀硫酸溶解,再先后滴加KSCN溶液和氯水,溶液红色加深。请从平衡角度解释红色变深的原因_________。

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(12分)某研究小组为了探究“铁与水蒸气”的反应的产物，进行了下列实验：用如图所示实验装置，在硬质玻璃管中放入还原铁粉和石棉绒的混合物，加热，并通入水蒸气，就可以完成高温下“Fe与水蒸气的反应实验”（石棉绒高温下不与水和铁反应）．

（1）如何检查该装置的气密性：　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　

（2）写出铁与水蒸气反应的化学方程式　　　　　　　　　　　　　　　　　　

（3）验证固体产物中铁元素的价态

限选实验仪器与试剂：烧杯、试管、玻璃棒、药匙、滴管、酒精灯、试管夹；1mol/L CuSO4、3mol/L H2SO4、3mol/L HNO3、30%H2O2、0.01mol/L KMnO4、20%KSCN、蒸馏水。

步骤1中加入足量1mol/L CuSO4溶液的作用是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 。

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在一定条件下，用普通铁粉和水蒸气反应，可以得到铁的氧化物，该氧化物又可以经此反应的逆反应,生成颗粒很细的铁粉。某校化学小组利用下图所列装置进行铁与水反应的实验,并利用产物进一步与四氧化三铁反应制取铁粉。(装置中的铁架台、铁夹等必要的夹持仪器在图中均已略去)

（1）烧瓶A中常加入碎瓷片，其作用是　　　　　　　　　　　　　 ，B中石棉绒的作用　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 ，小试管Ｃ的作用是　　　　　　　　　　　　　　 。

（2）反应开始时先点燃　　　　 处（填A或B）酒精灯，为了安全，在Ｅ管中的反应发生前，在F出口处必须　　　　　　　　　　 ，Ｅ管中的反应开始后，在F出口处应　　　　　　　　　　　　　　 。

（3）写出高温下Fe 与H2O(g)反应的化学方程式　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 ，在一定条件下该反应实际上是可逆反应，试用化学平衡移动原理加以解释本实验中是如何实现Fe向Fe3O4的转变的　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 。

（4）停止反应，待B管冷却后，取其中固体加入过量稀盐酸，充分反应后过滤。简述证明滤液中含有Fe3+的实验操作及现象____________________________________________________。

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为研究铜与浓硫酸的反应，某化学兴趣小组进行如下实验。

实验Ⅰ：反应产物的定性探究。

实验装置如图所示：（固定装置已略去）

（1）A中反应的化学方程式为　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 。

（2）F烧杯中的溶液通常是　　　　　　　　　　 。

（3）实验过程中，能证明浓硫酸中硫元素的氧化性强于氢元素的现象是　　　　　　　　

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 。

（4）实验结束后，证明A装置试管中反应所得产物是否含有铜离子的操作方法是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 。

（5）为说明浓硫酸中的水是否影响B装置现象的判断，还须进行一次实验。实验方案为　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 。

实验Ⅱ：反应产物的定量探究

（6）在铜与浓硫酸反应的过程中，发现有黑色物质出现，经查阅文献获得下列资料。

资料1：

资料2：X-射线晶体分析表明，铜与浓硫酸反应生成的黑色物质为Cu2S、CuS、Cu7S4中的一种或几种。仅由上述资料可得出的正确结论是　　　　　 __。

a．铜与浓硫酸反应时所涉及的反应可能不止一个

b．硫酸浓度选择适当，可避免最后产物中出现黑色物质

c．该反应发生的条件之一是硫酸浓度≥15 mol/L

d．硫酸浓度越大，黑色物质越快出现、越难消失

（7）为测出硫酸铜的产率，将该反应所得溶液中和后配制成250.00 mL溶液，取该溶液25.00 mL加入足量KI溶液振荡，以淀粉溶液为指示剂，用b mol/L Na2S2O3溶液滴定生成的I2，3次实验平均消耗该Na2S2O3溶液V mL。若反应消耗铜的质量为a g，则硫酸铜的产率为　　　　　　　　　　　　　　　 _。（已知：2Cu2＋＋4I－===2CuI＋I2，2S2O＋I2===S4O ＋2I－）

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某化学课外兴趣小组为探究铜与浓硫酸反应气体产物的性质，拟用下图所示的装置的组合进行实验。请回答下列问题：

（1）仪器X的名称为　　 　 　 　　　　　 　　 。

（2）Y溶液可以是　　 　　　　 　 　 ，相应的实验现象是　　　　　　　　　　　　　 。

（3）丙装置的作用是　　 　　　 　 　　 。

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某化学兴趣小组利用如图装置进行铝热反应实验，发现生成的铁呈疏松的褐色硬块。小组成员推测主要原因是产物铁含杂质较多，并进一步探究该褐色硬块的组成。请回答下列问题：

（l）铝热反应原理____________（写化学方程式）；试剂A为_____（写化学式）。实验现象：_________、有褐色固体生成。

（2）将褐色硬块处理成粉未状，研究小组首先排除了含有单质Al杂质的可能性。

实验方法：首先取少量粉未加入_____溶液中；

实验现象：__________；实验结论是：粉末中含有Al2O3而没有Al。

（3）根据上述实验判断该褐色硬块的组成基本确定为Fe、Fe2O3、Al2O3。提出假设：

假设l：固体粉末中除Al2O3外还有Fe；

假设II：固体粉末中除Al2O3外还有Fe和Fe2O3。

设计方案并实验：

你认为上述结论是否合理，_________，理由是_______________。

（4）取上述实验所得溶液，滴入适量氯水溶液变红色。此时涉及的离子反应方程式为：_________________、____________。

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某化学兴趣小组进行以下实验探究：

Ⅰ. 设计实验探究反应速率的测定和比较

实验步骤：

(1)取一套装置（装置如图所示），加入40 mL 1 mol·L－1的硫酸，测量收集10 mL H2所需的时间。

(2)取另一套装置，加入40 mL 4 mol·L－1的硫酸，测量收集10 mL H2所需的时间。

实验现象： 锌跟硫酸反应产生气泡，收集10 mL气体，（2）所用时间比（1）所用时间________（填“长”或“短”）；

实验结论： 4 mol·L－1硫酸与锌反应比1 mol·L－1硫酸与锌反应速率______（填“大”或“小”）。

注意事项：① 锌粒的颗粒（即表面积）大小________________；

② 40 mL的硫酸要迅速加入；

③ 装置____________________，且计时要迅速准确；

④ 气体收集可以用排水量气装置代替。

实验讨论：除本实验测定反应速率的方法外，可行的方案还有（任写一种）

________________________________________________________________。

Ⅱ. 探究用HNO3与大理石反应过程中质量减小的方法，研究影响反应速率的因素，所用HNO3浓度为1.00 mol·L－1、2.00 mol·L－1，大理石有细颗粒与粗颗粒两种规格，实验温度为298 K、308 K。

请完成以下实验设计表，并在实验目的一栏中填出对应的实验编号：

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某化学兴趣学习小组设计实验探究金属M与浓硫酸反应的气体产物。

【提出假设】假设1：气体产物只有SO2；　　　　 假设2：_____________；

【实验设计】为了探究金属M与浓硫酸反应产物，设计如图实验装置：一定量的浓硫酸与金属M反应．

（1）检查上述装置气密性的一种方法是：关闭分液漏斗的活塞，在H装置后面连上一根导管，然后_____________，则证明装置的气密性良好。

（2）若B瓶里品红溶液褪色，E、F和G中都无明显现象．反应后硫酸盐中金属显+2价．写A中发生反应的化学方程式_____________；

（3）若假设2正确，则可观察到：F管中_____________；G干燥管里_____________；

【实验反思】为了进一步探究金属M成分和气体组分，进行如下实验：

称取11.2g金属M放入装置A中，加入一定量的浓硫酸，反应结束后，B瓶里品红溶液褪色，金属没有剩余，拆下G并称重，G增重0.9g。

（4）为了观察溶液颜色，实验完毕后，需要稀释烧瓶里溶液．稀释烧瓶里溶液的操作方法_______；

（5）将稀释后的溶液分装甲、乙试管，向甲试管里滴加KSCN溶液，溶液变红色；向乙试管里滴加酸性高锰酸钾溶液，振荡，溶液紫色褪去；所以可得到此条件下对金属M与浓硫酸反应的气体产物的探究假设 ________成立。

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已知在温度低于570 ℃时，还原铁粉与水蒸气反应的产物是FeO，高于570 ℃时，生成Fe3O4。老师用上图所示实验装置，完成了还原铁粉与水蒸气反应的演示实验。

甲同学为探究实验后试管内的固体含有哪些物质，进行了下列实验：

根据上述实验，下列说法不正确的是

A.试管内的固体一定含有铁粉

B.试管内的固体一定不含有Fe3O4

C.不能确定试管内的固体一定含有FeO

D.可通过将试管内固体彻底还原，分析其质量减小的方法来确定是否含有Fe3O4

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