Question

某研究性学习小组用下列装置（铁架台等支撑仪器略）探究氧化铁与乙醇的反应，并检验反应产物．

（1）组装好仪器后必须进行的操作是

 

，用2%的CuSO₄溶液和10%的NaOH溶液配制Cu（OH）₂悬浊液的注意事项是

 

．
（2）如图2实验，观察到红色的Fe₂O₃全部变为黑色固体（M），为了检验M的组成，加入足量稀硫酸，振荡，固体全部溶解，未观察到有气体生成；经检验溶液中有铁离子和亚铁离子，检验它们的方法分别是

 

；

 

．
（3）若M的成份可表达为Fe_XO_Y，用CO还原法定量测定其化学组成．称取a g M样品进行定量测定，实验装置和步骤如图2：
①组装仪器；②点燃酒精灯；③加入试剂； ④打开分液漏斗活塞；⑤检查气密性；⑥停止加热；⑦关闭分液漏斗活塞．正确的操作顺序是

 

（填写编号）
a．①⑤④③②⑥⑦b．①③⑤④②⑦⑥c．①⑤③④②⑥⑦d．①③⑤②④⑥⑦
（4）．若实验中每步反应都进行完全，反应后M样品质量减小b g，则Fe_XO_Y中

x

y

=

 

．

Answer 1

考点：性质实验方案的设计

专题：实验设计题

分析：（1）气体通过装置，实验前需要检验装置气密性；新制氢氧化铜浊液需要氢氧化钠溶液过量，在碱性溶液中才会和醛基反应生成氧化亚铜红色沉淀；
（2）依据铁离子的实验检验方法分析，铁离子加入硫氰酸钾溶液会变红色；利用亚铁离子具有还原性可以被高锰酸钾溶液氧化检验；
（3）实验过程依据反应原理和实验目的分析实验步骤为，组装装置，检验装置气密性，加入试剂，加入水把一氧化碳赶入后续装置，点燃酒精灯加热玻璃管，反应结束后停止加热，关闭分液漏斗活塞，玻璃管称量剩余固体，依据质量变化计算铁元素和氧元素物质的量之比；
（4）依据实验结果得到，铁的氧化物中减少的质量为氧元素的质量为bg，铁的质量为（a-b）g，依据元素物质的量计算得到比值．

解答： 解：（1）依据装置图分析可知反应过程需要在气密性好的装置中进行，定量测定，所以气体通过装置，实验前需要检验装置气密性；新制氢氧化铜浊液需要氢氧化钠溶液过量，在碱性溶液中才会和醛基反应生成氧化亚铜红色沉淀，制备过程为在过量NaOH溶液中滴加数滴CuSO₄溶液，
故答案为：检验装置气密性；在过量NaOH溶液中滴加数滴CuSO₄溶液；
（2）依据铁离子的实验检验方法分析，铁离子加入硫氰酸钾溶液会变红色，取少量溶液加入KSCN溶液，变红色，则有Fe³⁺；向另一份溶液中加入酸化的高锰酸钾溶液，紫红色变浅或褪去证明含有亚铁离子；
故答案为：取少量溶液加入KSCN溶液，变红色，则有Fe³⁺；向另一份溶液中加入酸化的高锰酸钾溶液，紫红色变浅或褪去证明含有亚铁离子；
（3）实验过程依据反应原理和实验目的分析实验步骤为，组装装置，检验装置气密性，加入试剂，加入水把一氧化碳赶入后续装置，点燃酒精灯加热玻璃管，反应结束后停止加热，关闭分液漏斗活塞，玻璃管称量剩余固体，依据质量变化计算铁元素和氧元素物质的量之比，所以选c，
故答案为：c；
（4）由实验结果可知铁的氧化物中减少的质量为氧元素的质量为bg，铁的质量为（a-b）g，原子个数比为n（Fe）：n（O）=

a-b

56

：

b

16

=

2(a-b)

7b

，
故答案为：

2(a-b)

7b

．

点评：本题考查了物质性质的实验探究和物质组成的分析判断，实验操作步骤的设计和完善，实验过程中的反应实质分析判断，现象的理解和应用是解题关键，题目难度中等．