题目
题型：不详难度：来源：
该小组设计了如图1所示的一套气体发生、收集和尾气吸收装置以探究装置的多功能性．
①甲同学认为装置Ⅰ可作为实验室制氧气的快速发生器，则装置Ⅰ的a仪器中可加入______或______，装置Ⅱ从______管口进气即可作为排气法收集O2的装置．
②乙同学认为利用装置Ⅱ，可收集NO，试简述操作方法______．．学习小组在研究CH4还原Fe2O3的实验中，发现生成的黑色粉末各组分均能被磁铁吸引．查阅资料得知：在温度不同、受热不均时会生成具有磁性的Fe3O4．为进一步探究黑色粉末的组成及含量，他们进行如下实验．
（一）定性检验
（1）往黑色粉末中滴加盐酸，观察到有气泡产生，则黑色粉末中一定有______，产生气泡的离子方程式为______．
（2）热还原法检验：按图2装置连接好仪器（图中夹持设备已略去），检查装置的气密性．往装置中添加药品．打开止水夹K通人氢气，持续一段时间后再点燃C处的酒精灯．
请回答下列问题：
①检查装置A气密性的方法是______．
②B中试剂的名称是_______．
③若加热一段时间后，装置D中白色粉末变蓝色，对黑色粉末的组成得出的结论是______ （填“是或否”）含有Fe3O4．
④综上所述：黑色粉末的组成为______和______．
（3）为进一步证明黑色粉末是否含Fe3O4，某同学设计实验方案如下：取少量黑色粉末于试管，加足量盐酸，充分振荡使黑色粉末完全溶解，滴人KSCN溶液，观察现象．请分析此方案是否可行，并解释原因．答：______．
（二）．沉淀法定量测定
为进一步分析该黑色粉中两组分的比例关系，按图3实验流程进行测定．
（4）操作II的名称是______、______、转移固体．
（5）通过以上数据，计算黑色粉末中两组分的质量分别为______．
答案
| ||
②一氧化氮气体易被氧气氧化，不能用排气法收集，难溶于水可以用排水法收集，利用装置Ⅲ装满水导气管短进长出收集；故答案为：先往集气瓶中装满水，按照图Ⅱ装置好，C导气管接装置Ⅲ后，从D处导气管通入一氧化氮气体排净集气瓶内的水，收集到一氧化氮气体；
二、（一）（1）还原Fe2O3的实验中，发现生成的黑色粉末各组分均能被磁铁吸引，应为铁或四氧化三铁，换货二者混合物，往黑色粉末中滴加盐酸，观察到有气泡产生，证明含有金属铁；发生反应Fe+2HCl=FeCl2+H2↑黑色粉末中一定含有铁，故答案为：Fe；Fe+2H+=Fe2++H2↑；
（2）①装置A是启普发生器的原理应用，关闭止水夹，依据气体压强的关系，从长颈漏斗加入水至一定高度，看水面是否变化分析是否漏水；
故答案为：关闭止水夹K，往长颈漏斗加水至漏斗内的液面高于导气管，静置一段时间后液面差保持不变，说明装置A的气密性良好
②气体进入C装置前需要除去水蒸气，否则以炸裂玻璃管；吸收氢气中的水蒸气用浓硫酸溶液，故答案为：浓硫酸；
③D中白色粉末硫酸铜变蓝色证明反应有水生成，黑色固体中含有Fe3O4 被氢气还原生成水，发生反应4H2+Fe3O4=3Fe+4H2O，判断可以含有；故答案为：是；
④依据和酸反应生成氢气和验证生成水判断黑色固体为铁和四氧化三铁；故答案为：Fe和Fe3O4；
（3）黑色粉末加入足量盐酸溶解后，滴人KSCN溶液，不变血红色可能有两种情况，一种是五铁离子存在，一种是有铁离子存在，和过量的铁反应生成亚铁离子；所以方案不正确；
故答案为：不可行，因Fe3O4溶于盐酸生成Fe3+与Fe反应生成Fe2+，溶液不变色；
（4）Ⅲ流程是黑色粉末加入过量盐酸溶解后，加入足量氨水沉淀离子，加入足量氢氧化钠保证碱性环境下离子全部沉淀，操作Ⅱ是过滤、洗涤得到沉淀，放在坩埚内灼烧制恒重得到红褐色固体为氧化铁；依据反应的化学方程式，结合铁元素守恒计算判断；
Fe+Fe3O4
| 足量盐酸 |
| 足量氨水、足量氢氧化钠 |
| 灼烧恒重 |
| 3.2g |
| 160g/mol |
设铁物质的量为X，四氧化三铁物质的量为Y，得到：56X+232Y=2.88 X+3Y=0.02×2
解方程得到X=0.01mol；Y=0.01mol；铁的质量为5.6g；四氧化三铁的质量为2.32g；
故答案为：过滤、洗涤 5、Fe 0.56 Fe3O4 2.32
核心考点
试题【某化学课外活动小组在实验室做了如下一系列实验：该小组设计了如图1所示的一套气体发生、收集和尾气吸收装置以探究装置的多功能性．①甲同学认为装置Ⅰ可作为实验室制氧气】；主要考察你对铁的氧化物等知识点的理解。[详细]
举一反三
| A．工业上用C还原Al2O3产生Al |
| B．氯水能使红色花瓣褪色 |
| C．常温下，硅与浓HNO3反应放出NO2 |
| D．Fe（OH）2溶于NaOH溶液 |
（1）铁粉与水蒸气反应的化学方程式是：______
（2）证明还原铁粉与水蒸气发生了反应的方法是______
（3）某同学用如图所示装置进行实验，请帮助该同学完成设计，用下列简图画出未完成的实验装置示意图（铁架台可省略，导气管的形状可根据需要选择）
（4）停止反应，待装置冷却后，取出反应过的还原铁粉混合物，加入过量的稀硫酸充分反应，过滤．若混合物中既有Fe2+又有Fe3+，则证明该结论的实验方法是：______
（5）经检验上述滤液中不含Fe3+，这不能说明还原铁粉与水蒸气反应所得产物中不含+3价的Fe元素．原因是（结合离子方程式说明）
______
（6）某同学利用上述滤液制取白色的Fe（OH）2沉淀，向滤液中加入NaOH溶液后，观察到生成的白色沉淀迅速变成灰绿色，最后变成红褐色．
①沉淀由白色→红褐色的化学方程式是：______．
②为了得到白色的Fe（OH）2沉淀，并尽可能长时间保持其白色，可采取的措施有多种，请写出其中的一种．______．
（1）实验进行时试管A中应加入的试剂是______；烧瓶B的作用是______；烧瓶C的作用是______；在试管D中收集得到的是______．
（2）实验时，U型管G中应加入的试剂是______；长颈漏斗H中应加入______．
（3）两套装置中，在实验时需要加热的仪器是（填该仪器对应的字母）______．
（4）烧瓶I中发生的反应有时要加入少量硫酸铜溶液，其目的是______．
（5）试管E中发生反应的化学方程式是______．
（6）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______．
方法一：用不含Fe3+的FeSO4溶液与用不含O2的蒸溜水配制的NaOH溶液反应制备．
（1）用硫酸亚铁晶体配制上述FeSO4溶液时还需加入______．
（2）除去蒸馏水中溶解的O2常采用______的方法．
（3）生成白色Fe（OH）2沉淀的操作是用长滴管吸取不含O2的NaOH溶液，插入FeSO4溶液液面下，再挤出NaOH溶液．这样操作的理由是______．
方法二：在如图装置中，用NaOH溶液、铁屑、稀NaSO4等试剂制备．
（1）在试管I里加入的试剂是______．
（2）在试管Ⅱ里加入的试剂是______．
（3）这样生成的Fe（OH）2沉淀能较长时间保持白色，其理由是______．
有关氢氧化物完全沉淀的pH见下表