【正文】
絲加熱,變黑后再趁熱迅速伸入所制得的純凈氫氣中,觀察到的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是_________________。(3)實(shí)驗(yàn)后,為檢驗(yàn)硬質(zhì)玻璃管中的固體是否含+3價(jià)的鐵元素,該同學(xué)取一定量的固體并用一定濃度的鹽酸溶解,滴加_________溶液(填試劑名稱或化學(xué)式),沒(méi)有出現(xiàn)血紅色,說(shuō)明該固體中沒(méi)有+3價(jià)的鐵元素。請(qǐng)你判斷該同學(xué)的結(jié)論是否正確并說(shuō)明理由________實(shí)驗(yàn)二:綠礬是含有一定量結(jié)晶水的硫酸亞鐵,為測(cè)定綠礬中結(jié)晶水含量,將石英玻璃管(帶兩端開(kāi)關(guān)和,設(shè)為裝置A)稱重,記為m1g。將樣品裝入石英玻璃管中,再次將裝置A稱重,記為m2g,B為干燥管。按圖連接好裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)步驟如下:(1)_______,(2)點(diǎn)燃酒精燈,加熱,(3)________,(4)_______,(5)________,(6)稱量A,重復(fù)上述操作步驟,直至A恒重,記為m3g。(4)請(qǐng)將下列實(shí)驗(yàn)步驟的編號(hào)填寫在對(duì)應(yīng)步驟的橫線上。a. 關(guān)閉和 b. 熄滅酒精燈 c. 打開(kāi)和緩緩?fù)ㄈ? d. 冷卻至室溫(5)必須要進(jìn)行恒重操作的原因是_______________。(6)已知在上述實(shí)驗(yàn)條件下,綠礬受熱只是失去結(jié)晶水,硫酸亞鐵本身不會(huì)分解,根據(jù)實(shí)驗(yàn)記錄,計(jì)算綠礬化學(xué)式中結(jié)晶水?dāng)?shù)目X=____________(用含mmm3的列式表示)?!敬鸢浮?Fe(s)+4H2O(g) Fe3O4(s)+4H2(g) 乙 銅絲由黑變紅 硫氰化鉀或KSCN 不正確,因?yàn)殍F過(guò)量時(shí):Fe+2Fe3+=3Fe2+ c b d a 確保綠礬中的結(jié)晶水已全部失去 【解析】【分析】實(shí)驗(yàn)一:(1)在高溫加熱裝置中發(fā)生的反應(yīng)是鐵和水蒸氣的反應(yīng);(2)鐵和水蒸氣反應(yīng)生成的氣體為氫氣,氫氣比空氣輕;實(shí)驗(yàn)時(shí)應(yīng)先將螺旋狀銅絲加熱,銅和氧氣反應(yīng)生成黑色的氧化銅,變黑后再趁熱迅速伸入所制得的純凈氫氣中,氫氣還原氧化銅生成銅;(3)檢驗(yàn)鐵離子的試劑可以選擇KSCN溶液,遇到鐵離子變血紅色,鐵和鐵離子反應(yīng)生成亞鐵離子;實(shí)驗(yàn)二:實(shí)驗(yàn)時(shí),為避免亞鐵被氧化,應(yīng)先通入氮?dú)?,冷卻時(shí)注意關(guān)閉開(kāi)關(guān),防止氧氣進(jìn)入,冷卻至室溫再稱量固體質(zhì)量的變化;(4)實(shí)驗(yàn)步驟為:打開(kāi) K1 和 K2 緩緩?fù)ㄈ?N2,點(diǎn)燃酒精燈,加熱,熄滅酒精燈,冷卻至室溫,關(guān)閉 K1和 K2,稱量A;(5)為了使FeSO4晶體結(jié)晶水完全失去,保證測(cè)量結(jié)果更準(zhǔn)確,需要進(jìn)行恒重操作;(6)直至A恒重,記為m3 g,應(yīng)為FeSO4和裝置的質(zhì)量,則m(FeSO4)=(m3m1)。m(H2O)=(m2m3),以此計(jì)算n(H2O)、n(FeSO4),結(jié)晶水的數(shù)目等于?!驹斀狻浚?)在高溫加熱裝置中發(fā)生的反應(yīng)是鐵和水蒸氣的反應(yīng),化學(xué)方程式是:3Fe(s)+4H2O(g) Fe3O4(s)+4H2(g),故答案為:3Fe(s)+4H2O(g) Fe3O4(s)+4H2(g);(2)鐵和水蒸氣反應(yīng)生成的氣體為氫氣,氫氣比空氣輕,所以虛線框處宜選擇的裝置是乙,實(shí)驗(yàn)時(shí)應(yīng)先將螺旋狀銅絲加熱,銅和氧氣反應(yīng)生成黑色的氧化銅,變黑后再趁熱迅速伸入所制得的純凈氫氣中,氫氣還原氧化銅生成銅,現(xiàn)象是銅絲由黑變?yōu)榧t色,故答案為:乙;銅絲由黑變紅;(3)實(shí)驗(yàn)后,為檢驗(yàn)硬質(zhì)玻璃管中的固體是否含+3價(jià)的鐵元素,該同學(xué)取一定量的固體并用一定濃度的鹽酸溶解,滴加 KSCN溶液,沒(méi)有出現(xiàn)血紅色,不能說(shuō)明該固體中沒(méi)有+3價(jià)的鐵元素,因?yàn)槿翳F過(guò)量會(huì)和生成的鐵離子反應(yīng)生成亞鐵離子,F(xiàn)e+2Fe3+=3Fe2+,沒(méi)有出現(xiàn)血紅色,不能說(shuō)明該固體中沒(méi)有+3價(jià)的鐵元素,該同學(xué)的結(jié)論不正確,故答案為:硫氰化鉀或KSCN;不正確,因?yàn)殍F過(guò)量時(shí):Fe+2Fe3+=3Fe2+;(4)實(shí)驗(yàn)步驟為:打開(kāi) K1 和 K2 緩緩?fù)ㄈ?N2,點(diǎn)燃酒精燈,加熱,熄滅酒精燈,冷卻至室溫,關(guān)閉 K1和 K2,稱量A,重復(fù)上述操作步驟,直至 A 恒重,記為m3 g,故答案為:c;b;d;a;(5)只有FeSO4晶體中的結(jié)晶水完全失去,才能使測(cè)量結(jié)果更加準(zhǔn)確,所以需要進(jìn)行恒重操作,故答案為:確保綠礬中的結(jié)晶水已全部失去;(6)直至A恒重,記為m3 g,應(yīng)為FeSO4和裝置的質(zhì)量,則m(FeSO4)=(m3m1),m(H2O)=(m2m3),則n(H2O)=、n(FeSO4)=,結(jié)晶水的數(shù)目等于==;故答案為:?!军c(diǎn)睛】本題考查了FeSO4晶體中結(jié)晶水含量的測(cè)定,注意掌握測(cè)定FeSO4晶體結(jié)晶水含量的方法,明確實(shí)驗(yàn)過(guò)程中恒重稱量的意義及FeSO4晶體中結(jié)晶水的計(jì)算方法。15.實(shí)驗(yàn)室在蒸餾燒瓶中加NaBr、適量水、95%的乙醇和濃硫酸,用酒精燈對(duì)燒瓶微熱,邊反應(yīng)邊蒸餾,蒸出的溴乙烷用水下收集法獲得。其中可能發(fā)生的副反應(yīng)有:2HBr+H2SO4(濃)→Br2+SO2+2H2O完成下列填空:(1)制備溴乙烷的化學(xué)方程式為:_________、_______。(2)反應(yīng)中加入少量水不能產(chǎn)生的作用是__________(選填編號(hào))A 防止溴乙烷被濃硫酸氧化 B 減少溴化氫的揮發(fā)C 使反應(yīng)混合物分層 D 溶解溴化鈉(3)為了保證容器均勻受熱和控制恒溫,加熱方法最好采用________。(4)采用邊反應(yīng)邊蒸餾的操作設(shè)計(jì),其主要目的是_________。(5)溴乙烷可用水下收集法獲得的依據(jù)是___________。(6)下列裝置在實(shí)驗(yàn)中既能吸收HBr氣體,又能防止液體倒吸的是__________(選填編號(hào))(7)粗產(chǎn)品用水洗滌后有機(jī)層仍呈紅棕色,欲除去該雜質(zhì),可加入的試劑為_(kāi)_______(選填編號(hào))A 碘化鉀溶液 B 亞硫酸鈉溶液 C 氫氧化鈉溶液(8)以下步驟,可用于檢驗(yàn)溴乙烷中溴元素,其正確的操作順序是:取少量溴乙烷,然后_______?!敬鸢浮縉aBr+H2SO4NaHSO4+HBr C2H5OH+HBrC2H5Br+H2O C 水浴加熱 使反應(yīng)平衡正向移動(dòng),提高產(chǎn)物的產(chǎn)率 溴乙烷難溶于水且密度比水大 A B 加入適量氫氧化鈉水溶液,加熱,冷卻后,加入足量的稀硝酸,再加入硝酸銀溶液 【解析】【分析】濃硫酸和溴化鈉反應(yīng)生成溴化氫,然后利用溴化氫和乙醇反應(yīng)制備溴乙烷,因濃硫酸具有強(qiáng)氧化性,可能將溴化鈉氧化生成溴單質(zhì),使溶液呈橙色;然后利用冷水冷卻進(jìn)行收集溴乙烷;溴乙烷能夠與氫氧化鈉溶液發(fā)生取代反應(yīng)生成乙醇和溴化鈉,溴化鈉能夠與硝酸銀溶液反應(yīng)生成淡黃色沉淀?!驹斀狻浚?)溴化鈉與濃硫酸在加熱條件下反應(yīng)生成溴化氫,其反應(yīng)方程式為:NaBr+H2SO4NaHSO4+HBr;溴化氫與乙醇發(fā)生取代反應(yīng)生成溴乙烷,其反應(yīng)方程式為:C2H5OH+HBrC2H5Br+H2O;(2)溴化鈉極易溶于水,反應(yīng)中加入適量的水,能溶解NaBr,溴化氫極易溶于水,因濃硫酸具有強(qiáng)氧化性,易與NaBr發(fā)生氧化還原反應(yīng),為減少副反應(yīng)發(fā)生,可先加水稀釋,減少硫酸濃度,可減少溴化氫的氧化,故答案為:C;(3)℃,控制恒溫,℃,采用水浴加熱,水變成蒸汽的溫度不超過(guò)100℃,為了保證容器均勻受熱和控制恒溫,一般采用水浴加熱;(4)采取邊反應(yīng)邊蒸餾的操作方法,及時(shí)分餾出產(chǎn)物,減少生成物的濃度,可促使平衡正向移動(dòng),可以提高乙醇的轉(zhuǎn)化率;(5)溴乙烷為有機(jī)物,密度比水大且難溶于水,所以溴乙烷可用水下收集法收集和從水中分離;(6)A.HBr氣體極易溶于水,對(duì)于極易溶于水的氣體,吸收裝置中的導(dǎo)管與干燥管連接,干燥管球形部分空間大有緩沖作用,當(dāng)水進(jìn)入干燥管內(nèi),燒杯內(nèi)液面下降低于導(dǎo)管口,液體又流落到燒杯中,能防止倒吸,故A符合;B.HBr氣體極易溶于水,對(duì)于極易溶于水的氣體,吸收裝置中的導(dǎo)管連接漏斗伸入到液體中,不能防止倒吸,故B不符合;C.HBr氣體極易溶于水,若將導(dǎo)管伸入水中,由于氣體溶于水,導(dǎo)致裝置內(nèi)壓強(qiáng)急劇降低,外界大氣壓壓著液體進(jìn)入,產(chǎn)生倒吸現(xiàn)象,故C不符合;故選:A;(7)粗產(chǎn)品用水洗滌后有機(jī)層仍呈紅棕色,是由于溴乙烷溶解了Br2的緣故,可用亞硫酸鈉溶液洗滌除去,采用亞硫酸鈉溶液,不用氫氧化鈉,是為了防止C2H5Br的水解,不用碘化鉀溶液,是因?yàn)殇鍐钨|(zhì)與碘化鉀反應(yīng)會(huì)生成碘單質(zhì),碘單質(zhì)與溴乙烷能互溶,不能達(dá)到除雜的目的,故答案為:B;(8)溴乙烷中溴原子不發(fā)生電離,可通過(guò)取代反應(yīng)將溴原子取代,然后利用硝酸銀檢驗(yàn),具體操作為:取少量溴乙烷于試管中,加入適量氫氧化鈉水溶液,加熱,冷卻后,先加入足量的稀硝酸,再加入硝酸銀溶液?!军c(diǎn)睛】鹵代烴中鹵原子的檢驗(yàn)實(shí)驗(yàn)需注意:①鹵代烴中鹵原子不會(huì)發(fā)生電離,因此需要發(fā)生相應(yīng)的反應(yīng)將鹵原子反應(yīng)至溶液中;②可通過(guò)鹵代烴的消去反應(yīng)或取代反應(yīng)讓鹵原子“掉下”;這兩個(gè)反應(yīng)均需要加熱;③加入硝酸銀之前,溶液必須加入過(guò)量硝酸酸化,將溶液中堿液反應(yīng)完全,避免干擾實(shí)驗(yàn)。