Question

某化學(xué)興趣小組借助A～D的儀器裝置完成有關(guān)實(shí)驗(yàn)．

（1）用裝置A收集NO氣體，正確的操作是

 

（填序號(hào)）
a．從①口進(jìn)氣，用排水法集氣    
b．從①口進(jìn)氣，用排氣法集氣
c．從②口進(jìn)氣，用排水法集氣    
d．從②口進(jìn)氣，用排氣法集氣
（2）B裝置中的恒壓分液漏斗有兩個(gè)作用，其一是平衡氣壓使分液漏斗內(nèi)的液體能順利滴下，其另一個(gè)作用是

 

（3）三氧化二鐵和氧化亞銅都是紅色粉末，常用作顏料．某校一化學(xué)實(shí)驗(yàn)小組通過(guò)實(shí)驗(yàn)來(lái)探究一紅色粉末是Fe₂O₃、Cu₂O或二者混合物．
探究過(guò)程如下：
查閱資料：
Cu₂O是一種堿性氧化物，溶于稀硫酸生成Cu和CuSO₄，在空氣中加熱生成CuO
提出假設(shè)：
假設(shè)1：紅色粉末是Fe₂O₃
假設(shè)2：紅色粉末是Cu₂O
假設(shè)3：紅色粉末是Fe₂O₃和Cu₂O的混合物
設(shè)計(jì)探究實(shí)驗(yàn)：
取少量粉末放入足量稀硫酸中，在所得溶液中再滴加 KSCN 試劑．
①若滴加 KSCN 試劑后溶液不變紅色，甲同學(xué)認(rèn)為原固體粉末中一定不含三氧化二鐵．乙同學(xué)認(rèn)為其結(jié)論不正確，乙同學(xué)的理由是

 

②若固體粉末完全溶解無(wú)固體存在，滴加 KSCN 試劑時(shí)溶液不變紅色，則證明原固體粉末是

 

（4）經(jīng)分析，確定紅色粉末為Fe₂O₃和Cu₂O的混合物．實(shí)驗(yàn)小組欲利用該紅色粉末制取較純凈的膽礬 （CuS0₄.5H₂0）．經(jīng)查閱資料得知，在溶液中通過(guò)調(diào)節(jié)溶液的酸堿性而使Cu²⁺、Fe²⁺、Fe³⁺分別生成沉淀的pH 如下：

物質(zhì)	Cu（OH）2	Fe（OH）2	Fe（OH）3
開始沉淀pH	6.0	7.5	1.4[
沉淀完全pH	13	14	3.7

實(shí)驗(yàn)室有下列試劑可供選擇：A．氯水  B．H₂O₂   C．NaOH   D．Cu2（OH）₂CO₃
實(shí)驗(yàn)小組設(shè)計(jì)如下實(shí)驗(yàn)方案：

試回答：
 ①試劑為

 

（填字母），寫出溶液中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式（寫出一個(gè)即可）

 

 ②試劑為

 

（填字母）．
 ③固體X的化學(xué)式為

 

．
 ④操作 I為

 

．

Answer 1

考點(diǎn)：探究物質(zhì)的組成或測(cè)量物質(zhì)的含量,實(shí)驗(yàn)裝置綜合

專題：

分析：（1）用裝置A收集NO氣體，一氧化氮?dú)怏w是比空氣略重的易與氧氣發(fā)生反應(yīng)的有毒氣體，需要用排水法收集；
（2）由于實(shí)驗(yàn)一般在密閉環(huán)境下進(jìn)行，滴入一定液體后會(huì)發(fā)生內(nèi)外壓不平衡情況，此時(shí)液體就不易滴下，采用連通管可平衡內(nèi)外壓幫助液體順利滴下；本實(shí)驗(yàn)是通過(guò)計(jì)算CO₂量反推CaCO₃的量，所以氣體的量是否精準(zhǔn)決定了實(shí)驗(yàn)的成功與否，由于滴下液體時(shí)，廣口瓶中原有的氣體也會(huì)相應(yīng)進(jìn)入集氣瓶中，這樣會(huì)使CO₂量偏大，采用連通管可使這部分氣體回到分液漏斗中，不進(jìn)入集氣瓶中，減小實(shí)驗(yàn)誤差；
（3）①滴加KSCN試劑后溶液不變紅色，說(shuō)明溶液中無(wú)鐵離子，可能是氧化亞銅在酸中發(fā)生氧化還原反應(yīng)生成氧化銅和銅，生成的銅能把鐵離子還原為亞鐵離子，使溶液遇到硫氰酸鉀不變紅色；
②固體完全溶解，無(wú)固體存在，說(shuō)明固體含有氧化鐵和氧化亞銅；反應(yīng)生成的銅會(huì)和鐵離子全部反應(yīng)；
（4）①紅色粉末為Fe₂O₃和Cu₂O的混合物溶于硫酸后氧化亞銅反應(yīng)生成的銅會(huì)還原鐵離子為亞鐵離子，加入試劑1為氧化劑過(guò)氧化氫氧化亞鐵離子為鐵離子，加入試劑2調(diào)節(jié)溶液PH使鐵離子全部沉淀不能引入新的雜質(zhì)；
②加入試劑2調(diào)節(jié)溶液PH使鐵離子全部沉淀不能引入新的雜質(zhì)；
③紅色粉末為Fe₂O₃和Cu₂O的混合物，由工藝流程可知，放入足量稀硫酸中會(huì)有Cu生成，Cu能將Fe³⁺還原為Fe²⁺，所得的溶液含有Fe²⁺，加入試劑1目的是Fe²⁺將為Fe³⁺，氯氣會(huì)引入氯離子，故試劑1應(yīng)選擇B．H₂O₂；加入試劑2目的是調(diào)節(jié)溶液的PH值使Fe³⁺轉(zhuǎn)化為Fe（OH）₃沉淀除去，過(guò)濾得到硫酸銅溶液，氫氧化鈉會(huì)引入鈉離子，故試劑2應(yīng)選擇Cu₂（OH）₂CO₃，得到的沉淀x為Fe（OH）₃，或Fe（OH）₃ 和Cu2（OH）₂CO₃；
④操作1是溶液中得到溶質(zhì)結(jié)晶水合物；是通過(guò)蒸發(fā)濃縮冷卻結(jié)晶，過(guò)濾洗滌干燥得到晶體．

解答： 解：（1）用裝置A收集NO氣體，一氧化氮?dú)怏w是比空氣略重的易與氧氣發(fā)生反應(yīng)的有毒氣體，需要用排水法收集，
a．從①口進(jìn)氣，導(dǎo)氣管長(zhǎng)進(jìn)短處不能實(shí)現(xiàn)用排水法集氣，故a錯(cuò)誤；    
b．從①口進(jìn)氣，一氧化氮和氧氣反應(yīng)不能用排氣法集氣，故b錯(cuò)誤；
c．從②口進(jìn)氣，導(dǎo)氣管短進(jìn)長(zhǎng)出可以用排水法集氣，故c正確；
d．從②口進(jìn)氣，一氧化氮和氧氣反應(yīng)不能用排氣法集氣，故d錯(cuò)誤；
故答案為：c；
（2）由于實(shí)驗(yàn)一般在密閉環(huán)境下進(jìn)行，滴入一定液體后會(huì)發(fā)生內(nèi)外壓不平衡情況，此時(shí)液體就不易滴下，采用連通管可平衡內(nèi)外壓幫助液體順利滴下；本實(shí)驗(yàn)是通過(guò)計(jì)算CO₂量反推CaCO₃的量，所以氣體的量是否精準(zhǔn)決定了實(shí)驗(yàn)的成功與否，由于滴下液體時(shí)，廣口瓶中原有的氣體也會(huì)相應(yīng)進(jìn)入集氣瓶中，這樣會(huì)使CO₂量偏大，采用連通管可使這部分氣體回到分液漏斗中，不進(jìn)入集氣瓶中，減小實(shí)驗(yàn)誤差，
故答案為：消除滴入鹽酸體積對(duì)所測(cè)氣體體積的影響，減少增加的液體對(duì)氣體壓強(qiáng)的影響；
（3）①滴加KSCN試劑后溶液不變紅色，說(shuō)明溶液中無(wú)鐵離子，可能是氧化亞銅在酸中發(fā)生氧化還原反應(yīng)生成氧化銅和銅，生成的銅能把鐵離子還原為亞鐵離子，使溶液遇到硫氰酸鉀不變紅色，所以滴加KSCN試劑后溶液不變紅色，不能說(shuō)明原混合物不含氧化鐵；當(dāng)原固體粉末為Fe₂O₃和Cu₂O的混合物時(shí)，加入稀H₂SO₄后產(chǎn)生的Fe³⁺與Cu反應(yīng)生成Fe²⁺，滴加KSCN溶液后也可能不變紅色，
故答案為：Cu能將Fe³⁺還原為Fe²⁺或2Fe³⁺+Cu=2Fe²⁺+Cu²⁺；
②固體完全溶解，無(wú)固體存在，說(shuō)明固體含有氧化鐵和氧化亞銅；反應(yīng)生成的銅會(huì)和鐵離子全部反應(yīng)，反應(yīng)的離子方程式為：Cu₂O+2H⁺═Cu+Cu²⁺+H₂O、2Fe³⁺+Cu═2Fe²⁺+Cu²⁺；
故答案為：Fe₂O₃和Cu₂O；
（4）①紅色粉末為Fe₂O₃和Cu₂O的混合物溶于硫酸后氧化亞銅反應(yīng)生成的銅會(huì)還原鐵離子為亞鐵離子，加入氧化劑過(guò)氧化氫氧化亞鐵離子為鐵離子，反應(yīng)的離子方程式為：2Fe²⁺+H₂O₂+2H⁺=2Fe³⁺+2H₂O，調(diào)節(jié)溶液PH使鐵離子全部沉淀；
故答案為：B；2Fe²⁺+H₂O₂+2H⁺=2Fe³⁺+2H₂O；
②紅色粉末為Fe₂O₃和Cu₂O的混合物，由工藝流程可知，放入足量稀硫酸中會(huì)有Cu生成，Cu能將Fe³⁺還原為Fe²⁺，所得的溶液含有Fe²⁺，加入試劑1目的是Fe²⁺將為Fe³⁺，氯氣會(huì)引入氯離子，故試劑1應(yīng)選擇B．H₂O₂；加入試劑2目的是調(diào)節(jié)溶液的PH值使Fe³⁺轉(zhuǎn)化為Fe（OH）₃沉淀除去，過(guò)濾得到硫酸銅溶液，氫氧化鈉會(huì)引入鈉離子，故試劑2應(yīng)選擇Cu₂（OH）₂CO₃，故答案為：D；
③紅色粉末為Fe₂O₃和Cu₂O的混合物，由工藝流程可知，放入足量稀硫酸中會(huì)有Cu生成，Cu能將Fe³⁺還原為Fe²⁺，所得的溶液含有Fe²⁺，加入試劑1目的是Fe²⁺將為Fe³⁺，氯氣會(huì)引入氯離子，故試劑1應(yīng)選擇B．H₂O₂；加入試劑2目的是調(diào)節(jié)溶液的PH值使Fe³⁺轉(zhuǎn)化為Fe（OH）₃沉淀除去，過(guò)濾得到硫酸銅溶液，氫氧化鈉會(huì)引入鈉離子，故試劑2應(yīng)選擇Cu₂（OH）₂CO₃，得到的沉淀x為Fe（OH）₃，或Fe（OH）₃ 和Cu₂（OH）₂CO₃；
故答案為：Fe（OH）₃ 或Fe（OH）₃ 和Cu₂（OH）₂CO₃；  
④操作1是溶液中得到溶質(zhì)結(jié)晶水合物；是通過(guò)蒸發(fā)濃縮冷卻結(jié)晶，過(guò)濾洗滌干燥得到晶體，故答案為：蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶．

點(diǎn)評(píng)：本題考查方程式的書寫、平衡原理應(yīng)用、對(duì)實(shí)驗(yàn)原理的理解與實(shí)驗(yàn)操作評(píng)價(jià)、物質(zhì)含量測(cè)定、滴定原理利用，化學(xué)計(jì)算等，難度中等，理解實(shí)驗(yàn)原理是關(guān)鍵，是對(duì)所學(xué)知識(shí)的綜合運(yùn)用，需要學(xué)生具備扎實(shí)的基礎(chǔ)知識(shí)與綜合運(yùn)用知識(shí)分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力，學(xué)習(xí)中全面把握基礎(chǔ)知識(shí)．注意化學(xué)平衡常數(shù)和氣體濃度之間的關(guān)系，題目難度中等．