[题目]某研究性学习小组请你参与“研究铁与水反应所得固体物质的成分.性质及再利用实验探究.并共同解答下列问题:探究一:设计如图所示装置进行“铁与水反应的实验(1)硬质玻璃管E中反应的化学方程式为 (2)反应前A中投放碎瓷片的目的是 (3)装置E中的现象是探究二:设计如下实验方案确定反应后硬质玻璃管中黑色固体的成分.实验操作:待硬质� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

【题目】某研究性学习小组请你参与“研究铁与水反应所得固体物质的成分、性质及再利用”实验探究，并共同解答下列问题：

探究一：设计如图所示装置进行“铁与水反应”的实验

（1）硬质玻璃管E中反应的化学方程式为_________

（2）反应前A中投放碎瓷片的目的是_________

（3）装置E中的现象是_________

探究二：设计如下实验方案确定反应后硬质玻璃管中黑色固体的成分。

实验操作：待硬质玻璃管B冷却后，取少许其中的固体物质溶于稀硫酸后，将所得溶液分成两份。

（4）一份滴加几滴KSCN溶液。若溶液变血红色，推断硬质玻璃管B中固体物质的成分为________（选填序号，下同）；写出溶液变血红色的离子方程式：____________，若溶液未变血红色，推断硬质玻璃管B中固体物质的成分为_________。

①一定有Fe3O4 ②一定有Fe ③只有Fe3O4 ④只有Fe

（5）另一份用_________（填仪器名称），加入_________（填试剂），观察观察到_________（填实验现象），可以证明溶液中存在Fe2+。

【答案】H2+CuOCu+H2O 防止暴沸黑色固体变红，右端管壁有水珠 ① Fe3++3SCN-=Fe（SCN）3 ② 胶头滴管酸性KMnO4溶液溶液紫色褪去

【解析】

实验A中制取水蒸气，B中Fe和水蒸气反应生成四氧化三铁和氢气，C收集氢气、D用于干燥氢气，E中氢气还原CuO，证明氢气的生成；

A中制取水蒸气，B中Fe和水蒸气反应生成四氧化三铁和氢气，C收集氢气、D用于干燥氢气，E中氢气还原CuO；

（1）硬质玻璃管E中反应的化学方程式为H2+CuOCu+H2O；

答案：H2+CuOCu+H2O

（2）碎瓷片有防暴沸作用，防止产生安全事故；

答案：防止暴沸；

（3）CuO呈黑色、Cu呈红色，氢气还原CuO得到Cu，且同时生成水，则看到的现象是黑色固体变红，右端管壁有水珠；
答案：黑色固体变红，右端管壁有水珠

（4）铁离子和KSCN反应生成络合物而使溶液呈血红色，亚铁离子和KSCN不反应，向溶液中加入KSCN溶液呈红色，说明含有四氧化三铁，可能含有Fe；铁离子和Fe反应生成亚铁离子，不变红色说明固体中含有四氧化三铁和Fe；

答案： ① Fe3++3SCN-=Fe（SCN）3 ②

（5）亚铁离子具有还原性，能被酸性高锰酸钾溶液氧化，所以可以用酸性高锰酸钾溶液检验亚铁离子；

答案：胶头滴管酸性KMnO4溶液溶液紫色褪去

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C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g)　ΔH= +131.3kJ/mol，ΔS= +133.7J/(K·mol)。

①该反应能否自发进行与________________有关。

②一定温度下，在一个容积可变的密闭容器中，发生上述反应，下列能判断该反应达到化学平衡状态的是________(填字母，下同)。

a．容器中的压强不变

b．1mol H-H键断裂的同时断裂2mol H-O键

c．v正(CO)＝v逆(H2O)

d．c(CO)=c(H2)

(2)将不同量的CO(g)和H2O(g)分别通入到体积为2 L的恒容密闭容器中，进行反应CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)，得到如下三组数据：

实验组	温度/℃	起始量/mol		平衡量/mol		达到平衡所需时间/min
实验组	温度/℃	H2O	CO	H2	CO	达到平衡所需时间/min
1	650	2	4	1.6	2.4	5
2	900	1	2	0.4	1.6	3
3	900	a	b	c	d	t

①实验1中以v(CO2)表示的反应速率为__________。

②该反应的逆反应为________(填“吸”或“放”)热反应。

③若实验3要达到与实验2相同的平衡状态(即各物质的质量分数分别相等)，且t<3min，则a、b应满足的关系是____________________(用含a、b的数学式表示)。

(3)目前工业上有一种方法是用CO2来生产甲醇。一定条件下发生反应：CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)，如图表示该反应进行过程中能量(单位为kJ/mol)的变化。在体积为1L的恒容密闭容器中，充入1mol CO2和3mol H2，下列措施中能使 c(CH3OH)增大的是___。