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(本题共16分)某研究性学习小组在研究由Fe2+制备Fe(OH)2的过程中,设计了如下实验方案:

[实验设计]
方法一:按照图1进行实验,容器A中的反应开始时,弹簧夹C处于打开状态,一段时间后,关闭弹簧夹C,容器A中的反应仍在进行。最终在_______容器中观察到白色沉淀,该实验中涉及到的化学方程式有:                                       
方法二:按图2进行实验,最终在两极间的溶液中首先观察到白色沉淀。请从所提供的试剂或电极材料中选择正确的序号填在横线上:
①纯水 ②NaCl溶液 ③NaOH溶液 ④四氯化碳 ⑤CuCl2溶液 ⑥乙醇 ⑦Fe棒 ⑧植物油 ⑨碳棒
a为___________,b为___________,c为___________,d为___________。(填序号)
[探究思考]实验表明上述实验中出现白色的沉淀会逐渐转变为灰绿色或绿色,那么如何解释出现灰绿色或绿色的现象呢?
(1)甲同学查阅资料后,得到Fe(OH)2如下信息:

资料名称
物理性质描述
化学性质描述
《化学辞典》,顾翼东编,1989年版P637
白色无定形粉末或白色至淡绿色六方晶体
与空气接触易被氧化,将细粉喷于空气中,则立即燃烧出火花
《大学普通化学(下册)》傅鹰著P637
白色沉淀
此沉淀易被氧化成微绿色Fe3(OH)8
《普通化学教程》(下册)P788
白色
能强烈吸收O2,迅速变成棕色Fe(OH)3。这时作为氧化的中间产物为土绿色,其中含有Fe2+、Fe3+
阅读该资料后,你对上述实验中出现灰绿色或绿色的现象的解释是:__________    ;资料中提及的微绿色Fe3(OH)8,用氧化物的形式表示可写成__________________。
(2)乙同学依据配色原理:白色和棕色不可能调配成绿色或灰绿色的常识,认为绿色可能是形成Fe(OH)2·nH2O所致。用热水浴的方式加热“方法一”中生成的绿色沉淀,观察到沉淀由绿变白的趋势。
加热时,“方法一”中弹簧夹C应处于___________(填“打开”或“关闭”)状态,容器A中的反应须处于___________(填“停止”或“发生”)状态。写出该实验中支持乙同学观点的化学方程式_______________。
(3)欢迎你参加该研究小组的讨论,请提出一种在研究由Fe2+制备Fe(OH)2的过程中,有助于对沉淀由“白”变“绿”的现象进行合理解释的实验设计新思路。          


[实验设计]方法一:B;Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑、FeSO4+2NaOH=Fe(OH)2↓+Na2SO4
H2SO4+2NaOH=Na2SO4+2H2O  中和反应方程式不写不扣分
方法二:⑦、⑨或⑦、⑧、②。(每空1分,共6分)
[探究思考](1)(共4分)由于Fe(OH)2部分被氧化,混入少量的Fe(OH)3(2分)。
FeO·Fe2O3·4H2O(2分)。
(2)(共3分,各1分)打开,发生,Fe(OH)2·nH2O= Fe(OH)2+ nH2O。
(3)(共3分)向Fe2+和Fe3+的混合液中加入NaOH溶液后,观察生成的沉淀的颜色是否为灰绿色(或者可以将Fe(OH)3和Fe(OH)2混合后观察其颜色。)(合理答案均给分)

解析

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(本题共12分)某研究性学习小组为研究Cu与浓H2SO4的反应,设计如下实验探究方案(装置中的固定仪器和酒精灯均未画出)

实验选用细铜丝、98.3% H2SO4、品红溶液、澄清石灰水、CCl4、NaOH溶液等药品,铜丝被卷成螺旋状,一端没入浓H2SO4中,另一端露置在液面上方。

 
以下是该学习小组部分交流记录及后续探究实验的记录

根据上述材料回答下列问题

(1)A试管上方的长导管的作用是_________________;D、E两支试管中CCl4的作用是_____________。

(2)加热过程中,观察到A试管中出现大量白色烟雾,起初部分烟雾在试管上部内壁析出淡黄色固体物质,在持续加热浓硫酸(沸腾)时,淡黄色固体物质又慢慢地消失。写出淡黄色固体消失的化学反应方程式:____。

(3)对A试管中的浓H2SO4和铜丝进行加热,很快发现C试管中品红溶液褪色,但始终未见D试管中澄清石灰水出现浑浊或沉淀。你的猜想是:___________。设计实验验证你的猜想________________。

(4)根据上述研究,结合所学知识,你认为液面下方铜丝表面的黑色物质成分是_____。(写化学式)

 

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以下是该学习小组部分交流记录及后续探究实验的记录


根据上述材料回答下列问题
(1)A试管上方的长导管的作用是_________________;D、E两支试管中CCl4的作用是_____________。
(2)加热过程中,观察到A试管中出现大量白色烟雾,起初部分烟雾在试管上部内壁析出淡黄色固体物质,在持续加热浓硫酸(沸腾)时,淡黄色固体物质又慢慢地消失。写出淡黄色固体消失的化学反应方程式:____。
(3)对A试管中的浓H2SO4和铜丝进行加热,很快发现C试管中品红溶液褪色,但始终未见D试管中澄清石灰水出现浑浊或沉淀。你的猜想是:___________。设计实验验证你的猜想________________。
(4)根据上述研究,结合所学知识,你认为液面下方铜丝表面的黑色物质成分是_____。(写化学式)

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科目:高中化学 来源:2012-2013学年云南省玉溪一中高二上学期期末考试化学试卷(带解析) 题型:实验题

(每空2分,共16分)某研究性学习小组为合成1-丁醇,查阅资料得知一条合成路线:
CH3CH===CH2+CO+H2CH3CH2CH2CHOCH3CH2CH2CH2OH:
CO的制备原理:HCOOHCO↑+H2O,并设计出原料气的制备装置(如图)。

请填写下列空白:
(1)实验室现有锌粒、稀硝酸、稀盐酸、浓硫酸、2-丙醇,从中选择合适的试剂制备丙烯。写出化学方程式: ____________________________________________________________________________。
(2)若用以上装置制备H2,在虚线框内画出收集干燥H2的装置图。
(3)制丙烯时,还产生少量SO2、CO2及水蒸气,该小组用以下试剂检验这四种气体,混合气体通过试剂的顺序是________(填序号)
①饱和Na2SO3溶液 ②酸性KMnO4溶液 ③石灰水 ④无水CuSO4 ⑤品红溶液
(4)合成正丁醛的反应为正向放热的可逆反应,为增大反应速率和提高原料气的转化率,你认为应该采用的适宜反应条件是________。
a.低温、高压、催化剂                    b.适当的温度、高压、催化剂
c.常温、常压、催化剂                    d.适当的温度、常压、催化剂
(5)正丁醛经催化加氢得到含少量正丁醛的1-丁醇粗品,为纯化1-丁醇,该小组查阅文献得知:①R—CHO+NaHSO3(饱和)→RCH(OH)SO3Na↓ ;②沸点:乙醚34℃,1-丁醇118℃,并设计出如下提纯路线:

试剂1为________,操作1为________,操作2为________,操作3为________。

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①纯水  ②NaCl溶液  ③NaOH溶液  ④四氯化碳  ⑤CuCl2溶液  ⑥乙醇  ⑦Fe棒  ⑧植物油  ⑨碳棒

a为___________,b为___________,c为___________,d为___________。(填序号)

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(1)甲同学查阅资料后,得到Fe(OH)2如下信息:

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化学性质描述

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白色无定形粉末或白色至淡绿色六方晶体

与空气接触易被氧化,将细粉喷于空气中,则立即燃烧出火花

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白色沉淀

此沉淀易被氧化成微绿色Fe3(OH)8

《普通化学教程》(下册)P788

白色

能强烈吸收O2,迅速变成棕色Fe(OH)3。这时作为氧化的中间产物为土绿色,其中含有Fe2+、Fe3+

阅读该资料后,你对上述实验中出现灰绿色或绿色的现象的解释是:__________     ;资料中提及的微绿色Fe3(OH)8,用氧化物的形式表示可写成__________________。

(2)乙同学依据配色原理:白色和棕色不可能调配成绿色或灰绿色的常识,认为绿色可能是形成Fe(OH)2·nH2O所致。用热水浴的方式加热“方法一”中生成的绿色沉淀,观察到沉淀由绿变白的趋势。

加热时,“方法一”中弹簧夹C应处于___________(填“打开”或“关闭”)状态,容器A中的反应须处于___________(填“停止”或“发生”)状态。写出该实验中支持乙同学观点的化学方程式_______________。

(3)欢迎你参加该研究小组的讨论,请提出一种在研究由Fe2+制备Fe(OH)2的过程中,有助于对沉淀由“白”变“绿”的现象进行合理解释的实验设计新思路。          

 

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