下面是某化學學習小組通過實驗探究來學習“鐵的三種價態(tài)之間的轉(zhuǎn)化”的案例．
（1）材料及試劑：具支試管、
 
（玻璃儀器）、U形管、多孔塑料墊板、粗（細）玻璃管、酒精燈、鐵架臺、止水夾、乳膠管、單孔塞、鋅粒、FeO、Fe2O3、稀硫酸等．
（2）實驗裝置
精英家教網(wǎng)
實驗前需要檢查該裝置的氣密性，方法是
 
．
（3）U形管中裝入的藥品是
 
，其作用是
 
．
（4）待鋅粒與稀硫酸反應一段時間后，再點燃酒精燈甲和酒精燈乙，這樣操作的必要性是
 
．
（5）實驗完畢，關閉止水夾，熄滅兩只酒精燈，可以觀察到具支試管與長頸漏斗中的現(xiàn)象是
 
，
關閉止水夾的目的是
 
．
（6）玻璃管冷卻后，取出玻璃管內(nèi)的物質(zhì)檢驗有單質(zhì)鐵存在，寫出玻璃管內(nèi)發(fā)生反應的化學方程式：
 
．
分析：（1）對照實驗裝置圖結(jié)合已經(jīng)給定的材料來尋找缺少的玻璃儀器；
（2）該裝置中有長頸漏斗，故可采用注水法檢查裝置氣密性；
（3）鐵的氧化物的還原需要干燥的還原性氣體，否則水蒸氣容易與還原出的鐵反應；
（4）反應前裝置中有空氣，剛通入氫氣時便加熱，可能會導致爆炸；
（5）熄滅酒精燈，玻璃管內(nèi)反應結(jié)束，關閉止水夾，鋅粒與酸仍然反應產(chǎn)生氣體，根據(jù)裝置內(nèi)氣壓升高來確定現(xiàn)象；
（6）鐵的氧化物被氫氣還原，可以得到金屬鐵和水．
解答：解：（1）對照實驗裝置圖可知，缺少的玻璃儀器是長頸漏斗，故答案為：長頸漏斗（答“分液漏斗”或“漏斗”錯）；
（2）該裝置中有長頸漏斗，可采用注水法檢查裝置氣密性：關閉止水夾，在長頸漏斗中注入水，如果漏斗中能夠形成一段水柱，且水柱在短時間內(nèi)不回落，則證明該裝置氣密性良好，故答案為：關閉止水夾，在長頸漏斗中注入水，如果漏斗中能夠形成一段水柱，且水柱在短時間內(nèi)不回落，則證明該裝置氣密性良好；
（3）鐵的氧化物的還原需要干燥的還原性氣體，否則水蒸氣容易與還原出的鐵反應，故U形管中是干燥劑，可以選擇堿石灰（或無水氯化鈣），故答案為：堿石灰（或無水氯化鈣）；除去氫氣中的水蒸氣（或答“干燥氫氣”）；
（4）反應前裝置中有空氣，若剛通入氫氣時便加熱，可能會導致爆炸，故采用先通入氫氣排出空氣然后再加熱的方法排出裝置體系中的空氣，防止爆炸，故答案為：排出裝置體系中的空氣，防止爆炸；
（5）熄滅酒精燈，玻璃管內(nèi)反應結(jié)束，關閉止水夾，因為鋅粒與酸仍然反應產(chǎn)生氣體，使裝置內(nèi)氣壓升高，具支試管中的液體被壓入長頸漏斗中，故答案為：具支試管中的液面下降，長頸漏斗中的液面上升；防止被還原出的鐵再被氧化；
（6）鐵的氧化物被氫氣還原，可以得到金屬鐵和水，即FeO+H2
 加熱 
.
 
Fe+H2O、Fe2O3+3H2
 加熱 
.
 
2Fe+3H2O，故答案為：FeO+H2
 加熱 
.
 
Fe+H2O、Fe2O3+3H2
 加熱 
.
 
2Fe+3H2O．
點評：本題以試驗方式考查學生金屬鐵以及化合物的性質(zhì)，增加了難度，綜合性強，難度大．
練習冊系列答案
相關習題

科目：高中化學 來源： 題型：

下面是某化學學習小組的同學進行研究性學習的過程，請你參與并協(xié)助他們完成相關學習任務。

【研究課題】探究草酸晶體受熱分解的產(chǎn)物

【查閱資料】該小組同學通過網(wǎng)絡查詢，獲得草酸及草酸晶體的一些相關知識：

名稱

分子式

顏色、狀態(tài)

溶解性

熔點/℃

密度/g·cm-3

草酸

H2C2O4

—

易溶于水

189.5

1.900

草酸晶體

H2C2O4·2H2O

無色晶體

—

101.5

1.650

備注：草酸晶體失去結(jié)晶水后，175 ℃以上開始分解。

【提出猜想】(1)__________________________________；

(2)分解產(chǎn)物中的氣體可能是CO、CO2或它們的混合物。

【設計方案】(1)請設計完成“猜想(1)”的實驗方案〔用簡要的實驗裝置圖表示，要體現(xiàn)所使用儀器（加熱和夾持儀器不必畫出）和試劑〕。

(2)化學學習小組的同學繼續(xù)利用下圖所示裝置進行“猜想(2)”的實驗探究。已知：A、C、F中盛裝澄清石灰水，B中盛裝濃NaOH溶液，D中裝有堿石灰，E中裝有CuO。

①證明分解產(chǎn)物中有CO2的現(xiàn)象是______________________；證明分解產(chǎn)物中有CO的現(xiàn)象是______________________。

②若未連接裝置G，要達到同樣的目的，可采取的措施是______________________。

【交流討論】小李同學繼續(xù)查閱相關資料發(fā)現(xiàn)：草酸是二元弱酸，酸性比碳酸強，在受熱分解過程中有少量升華；草酸鈣和草酸氫鈣均為白色不溶物。小李通過進一步研究，對實驗中CO2的檢驗提出質(zhì)疑。試根據(jù)相關信息，指出原設計中存在的問題，并提出實驗的改進措施。_____________________________________________________________________。

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科目：高中化學 來源： 題型：

下面是某化學學習小組的同學進行研究性學習的過程，請你參與并協(xié)助他們完成相關學習任務。

【研究課題】 探究草酸晶體受熱分解的產(chǎn)物

【查閱資料】 該小組同學通過網(wǎng)絡查詢，獲得草酸及草酸晶體的一些相關知識：

名稱

分子式

顏色、狀態(tài)

溶解性

熔點/℃

密度/g·cm-3

草酸

H2C2O4

—

易溶于水

189.5

1.900

 

H2C2O4·2H2O

無色晶體

—

101.5

1.650

備注：草酸晶體失去結(jié)晶水后，175 ℃以上開始分解。

【提出猜想】(1)_____________________________________________________。

(2)分解產(chǎn)物中的氣體可能是CO、CO2或它們的混合物。

【設計方案】 (1)請設計完成“猜想(1)”的實驗方案〔用簡要的實驗裝置圖表示，要體現(xiàn)所使用儀器(加熱和夾持儀器不必畫出)和試劑〕。

(2)化學學習小組的同學繼續(xù)利用下圖所示裝置進行“猜想(2)”的實驗探究。已知：A、C、F中盛裝澄清石灰水，B中盛裝濃NaOH溶液，D中裝有堿石灰，E中裝有CuO。

①證明分解產(chǎn)物中有CO2的現(xiàn)象是___________________________；證明分解產(chǎn)物中有CO的現(xiàn)象是_________________________________________________________________。

②若未連接裝置G，要達到同樣的目的，可采取的措施是______________________________

_____________________________________________________________________。

【交流討論】 小李同學繼續(xù)查閱相關資料發(fā)現(xiàn)：草酸是二元弱酸，酸性比碳酸強，在受熱分解過程中有少量升華；草酸鈣和草酸氫鈣均為白色不溶物。小李通過進一步研究，對實驗中CO2的檢驗提出質(zhì)疑。試根據(jù)相關信息，指出原設計中存在的問題，并提出實驗的改進措施。

_____________________________________________________________________

_____________________________________________________________________。

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科目：高中化學 來源： 題型：

下面是某化學學習小組的實驗記錄,請根據(jù)實驗記錄(部分需要補充)回答有關問題。

【研究課題】銅離子顏色的探究

【資料卡片】

【交流討論】

(1)以上所得溶液或物質(zhì)呈天藍色的化學粒子符號是                     (寫化學式，下同)；實驗步驟4中呈深藍色的化學粒子符號是                    ；使飽和硝酸銅溶液呈深藍色的化學粒子符號可能是                        。

(2)請寫出實驗步驟3中“其中一份加水稀釋”的反應離子的方程式：                。

(3)有資料上介紹濃硝酸與銅絲反應后得溶液顏色顯藍色，實驗中得到卻是綠色溶液，試寫出顯綠色的可能原因                        ，設計兩種不同的簡單的實驗方法證明你的解釋：

方案①                                                                   ；

方案②                                                                   。

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科目：高中化學 來源：2015屆安徽省高二上學期期中考試化學試卷（解析版） 題型：實驗題

下面是某化學學習小組的同學進行研究性學習的過程，請你參與并協(xié)助他們完成相關學習任務。

I．課本介紹了乙醇氧化的實驗：把一端彎成螺旋狀的銅絲放在酒精燈外焰加熱，待銅絲表面變黑后立即把它插入盛有約2 mL乙醇的試管里，反復操作幾次。注意聞生成物的氣味，并觀察銅絲表面的變化。

（1）小趙同學用化學方法替代“聞生成物的氣味”來說明生成物的出現(xiàn)，該化學方法中所另加的試劑及出現(xiàn)的主要現(xiàn)象是：                                                 。（用所學的知識回答）。

（2）小趙同學在探究“聞生成物的氣味”的替代方法時，偶然發(fā)現(xiàn)向溴水中加入足量的乙醛溶液，可以看到溴水褪色。該同學為解釋上述現(xiàn)象，提出三種猜想：（注：褪色原因只有一種）

①溴與乙醛發(fā)生取代反應；②                     ；③由于醛基具有還原性，溴將乙醛氧化為乙酸。

為探究哪種猜想正確，小李同學提出了

如下兩種實驗方案：

方案一：用pH試紙檢測溴水褪色后溶液的酸堿性；

方案二：測定反應前溴水中Br2的物質(zhì)的量和反應后溶液中Br—離子的物質(zhì)的量。

（3）根據(jù)方案一，若                          ，則猜想②不成立。

（4）小李同學認為：假設測得反應前溴水中Br2的物質(zhì)的量為amol，若測得反應后n(Br—)＝    mol，則說明溴與乙醛發(fā)生取代反應。

（5）小吳同學設計如下實驗方案：①按物質(zhì)的量之比為1:5配制KBrO3—KBr溶液，加合適的適量的酸，完全反應并稀至1L，生成0.5molBr2。②取上述溶液10mL加入足量乙醛溶液，使之褪色，然后將所得溶液稀釋為100mL，準確量取其中10mL。③加入過量的AgNO3溶液，過濾、洗滌、干燥后稱量得到淡黃色固體0.188g。若已知CH3COOAg易溶于水。

試通過計算判斷：溴與乙醛發(fā)生反應的化學方程式為                                         ；

小張同學認為合適的酸既不是硫酸也不是鹽酸，這是為什么？                                 。

Ⅱ．小錢同學利用下圖裝置進行乙醇的催化氧化實驗并制取乙醛(試管丙中用水吸收產(chǎn)物)，圖中鐵架臺等裝置已略去。實驗時，先加熱玻璃管中的銅絲，約lmin后鼓入空氣。

請?zhí)顚懴铝锌瞻祝?/p>

（1）乙醇發(fā)生催化氧化的化學方程式為                                                     。

（2）實驗時，小錢同學將甲裝置浸在70℃～80℃的水浴中，目的是                            _。

小孫同學認為：由于小錢同學裝置設計上的缺陷，實驗進行時可能會                ____________。

（3）反應發(fā)生后，移去酒精燈，利用反應自身放出的熱量可維持反應繼續(xù)進行。進一步探究表明，鼓氣速度與反應體系的溫度關系曲線如圖所示。

請你解釋鼓氣速度過快，反應體系溫度反而下降的原因是：                                    。

你認為該實驗中“鼓氣速度”這一變量可用                                           來計量。

 

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同步練習冊答案