为了验证“铁丝可以在纯净的氧气中燃烧”及“燃烧产物有中Fe2＋、Fe3＋的存在”。同学们将一根火柴棒塞入一段螺旋状普通细铁丝末端固定；用镊子将铁丝夹住，然后将火

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为了验证“铁丝可以在纯净的氧气中燃烧”及“燃烧产物有中Fe²^＋、Fe³^＋的存在”。同学们将一根火柴棒塞入一段螺旋状普通细铁丝末端固定；用镊子将铁丝夹住，然后将火柴在酒精灯上点燃，将铁丝由集气瓶口向下慢慢深入，观察现象：
（1）甲同学只发现铁丝红热一下，然后没有现象了。请你分析铁丝没有燃烧的可能原因（填序号）：

A．氧气不纯（或没收集满）

B．火柴太长消耗了氧气

C．铁丝表面有氧化物（或铁锈）

D．没有预热末端铁丝，温度没有达到铁丝的着火点

（2）乙同学做了一些准备工作，当铁丝在纯净氧气中燃烧时，火星四射，并有黑色固体生成。现有实验用品：细纯铁铁丝、细含碳铁丝、镁条、细铜丝、集气瓶装的几瓶纯氧、火柴、酒精灯、镊子、砂纸等。请回答：
①你对“没有火焰”的现象，能提出的问题是：                           ；验证方法是：                                                            。
②为了找出铁丝在纯氧中燃烧“火星四射”的原因，其假设和对应验证方法是：
                                                                        。
③如果探究发现只有含碳细铁丝在纯氧中燃烧才出现“火星四射”现象，你分析其原因是：                                                                。
（3）丙某同学为了验证“铁在氧气的燃烧产物中有Fe²^＋、Fe³^＋的存在”，设计并进行了如下实验：

试回答下列问题：
①试剂1是        ，试剂2是           。
②加入新制氯水后溶液中颜色加深是因为（用离子方程式表示）
                                                             。
③该同学猜想血红色溶液一段时间后变为无色溶液的原因是溶液中的+3价铁被还原为+2价铁，你认为该同学的猜想合理吗?                 。若你认为不合理，请提出你的猜想                                               ，并设计一个简单的实验加以验证(若你认为合理，该空不要作答)                                               。

答案

（1）ABCD（填对2个给1分，全对2分）。（2）①是否所有金属在纯氧中燃烧都没有火焰（1分）；取镁条或细铜丝（1分）用同样方法点燃伸入装纯氧的集气瓶，观察是否有火焰（1分）。②若为铁丝中含碳引起的（1分），应取细纯铁铁丝、细含碳铁丝分别在纯氧中点燃观察（1分）；若所有金属丝在纯氧中燃烧都会火星四射（1分），则应同时取上述几种金属丝用砂子将表面打磨后分别在纯氧中燃烧观察现象（1分）。③（1分）燃烧时炭粒生成的气体CO₂在熔融液态铁中形成气泡而炸裂。（3）①稀盐酸或硫酸（1分）；KSCN溶液（1分）；②2Fe²^＋＋C1₂＝2Fe³^＋＋2C1^－、Fe³^＋＋SCN^－＝[Fe(SCN)]²^＋；（2分）；③不合理（1分）；猜想是[Fe(SCN)]²^＋离子中的SCN^－被过量的氯水氧化（2分）；设计的实验为在褪色后溶液加入FeCl₃溶液，仍不变红色（或在褪色后溶液加入加入KSCN溶液，变红色）（1分）。

解析

（1）可首先从燃烧的条件探索，氧气的量不足或温度未达到着火点，其次从铁丝的本身考虑，结合金属镁铝的表面的氧化物薄膜的缘故。故ABCD都有可能。（2）没有火焰是否所有金属在纯氧中燃烧都没有火焰，可取活泼性相近的镁条或常见的细铜丝用同样方法点燃伸入装纯氧的集气瓶，观察是否有火焰来验证。“火星四射”同于爆炸，可能是铁丝中含碳燃烧产生的CO₂所致，故应取细纯铁铁丝和细含碳铁丝分别在纯氧中点燃观察分析。（3）所加的试剂1应能溶解铁的氧化物且不能将其中的物质氧化，则只能取稀盐酸或稀硫酸，而不能用氧化性的酸。加入试剂2后溶液变为血红色，则由于其中含有Fe³⁺，故应加入的含有SCN^-的溶液，如KSCN溶液。滴加氯水溶液颜色加深，是由于发生了反应：2Fe²^＋＋C1₂＝2Fe³^＋＋2C1^－、Fe³^＋＋SCN^－＝[Fe(SCN)]²^＋，[Fe(SCN)]²^＋浓度增大。猜想是[Fe(SCN)]²^＋离子中的SCN^－被过量的氯水氧化；设计的实验为在褪色后溶液加入FeCl₃溶液，仍不变红色或在褪色后溶液加入加入KSCN溶液，变红色。

举一反三

某化学课外活动小组设计了下图所示的实验装置，进行“氨的催化氧化”实验（固定装置去）。

（1）A中使用的药品是等物质的量的碳酸氧钠和碳酸氢铵，则在下列仪器中，A中未画出的仪器有                    （填序号）。
①分液漏斗 ②试管 ③烧瓶 ④酒精灯   ⑤导管 ⑥橡胶塞
（2）与装置B中的药品发生反应的物质有                （填化学式），装置c中发生催化氧化反应的化学方程式为
（3）若A、B中药品足量，则装置D中可以观察到的现象自                       。
（4）指导老师从安全与环保角度考虑．指出该装置有两处明显的缺陷，请你提出修改建议：                                                                      。

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利用如图所示的装置和其他必要的仪器用品，完成下列实验。

(1)证明氨气具有还原性。已知2NH₃+3CuO

N₂+3Cu+3H₂O。
①碱石灰的作用是               ，稀硫酸的作用是                 。
②浓氨水与固体NaOH接触，为什么会逸出大量氨气?
                                               。
③证明NH₃具有还原性的实验现象是                                       。
(2)用吸收了足量尾气的溶液制取少量硫酸亚铁铵晶体。
已知：硫酸亚铁铵是淡蓝绿色晶体，在空气中性质比较稳定。硫酸亚铁铵在水中的溶解度小于硫酸铵、硫酸亚铁。制备硫酸亚铁铵的化学方程式为：(NH₄)₂SO₄+FeSO₄+6H₂O==(NH₄)₂ Fe(SO₄)₂·6H₂O。若溶液的pH>8.1，Fe外将转化为沉淀。
①吸收了

mol气体后，烧杯中的溶液能使酚酞变红。试依据“化学实验设计基本要求”设计制备硫酸亚铁铵溶液的方案，清简述实验方法。
                                                  。
②为了从溶液中分离出硫酸亚铁铵晶体，还需要进行的实验操作是                。

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类比是化学学习中常用的方法之一，已知硝酸能把铁氧化成 Fe ( NO₃)₃、，但当铁过量时，产物是 Fe ( NO₃ )₂。某同学受此启发，提出一个相似的观点：氯气与铁粉反应，当 C1₂足量时生成 FeC1₃ , 当铁粉过量时产物是 FeCl₂。为验证该观点是否正确，该同学将一根细的纯铁丝分别在足量和少量的 C1₂中点燃，取其表面生成物并分别编号为 A、B ，然后通过实验确定其成分。探究过程如下：
( 1 ）提出假设： A 是 FeCl₃, B 是 FeCl ₂。
( 2 ）设计实验方案：分别取 A、B 的溶液均进行以下实验，但实验现象相同。请填写下表中的相应空格。

( 3 ）根据上述实验结论，写出 C1₂与铁粉加热时发生反应的化学方程式：
_________________________________________________________________。
( 4 ）为进一步探究 FeC1₃溶液的性质，他又利用 A 溶液做了如下一些实验，其中明显错误的是____________________。
A．将 A 溶液滴入沸水中，并继续加热得到红褐色液体，该液体能产生丁达尔现象
B．向 A 溶液中加入少量铁粉，铁粉溶解，溶液颜色加深
C．在 A 溶液中滴加 Na OH 浓溶液，出现红褐色沉淀
D．将 A 溶液加热蒸干并灼烧，得到 FeC1₃固体
( 5 ）实际应用：
FeCl₃溶液常作印刷电路铜板腐蚀剂，腐蚀后的废液中含有 FeC1₃、FeCl₂、CuCl₂，某研究性学习小组的同学们设计了两种从废液中回收 Cu的方案：
方案1：向废液中加人过量的铁粉，充分反应后，过滤。在所得滤渣中加人足量的盐酸，充分反后，再过滤即得到铜。方案1 中涉及的四种阳离子的氧化性由强到弱的顺序为：
_____________________________________。
方案2 ：在废液中加人适量的盐酸调节溶液的 pH =" 1" ，用铜和石墨作电极进行电解。当观察到阴极上有少量气泡产生时，即停止电解，这时要回收的 Cu 已全部析出。方案 2 中铜作_________极，所发生的电极反应为（若有多个电极反应，请按照反应发生的先后顺序全部写出）___________________________________________________
方案 2 在电极上直接回收铜，操作上比方案 1 简便，但方案 2 也有不足之处，主要表现为：_____________________________________________________。

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“卤块”的主要成分为MgCl₂（含Fe²⁺、Fe³⁺、Mn²⁺等杂质离子），若以它为原料，按如下工艺流程图，即可制得“轻质氧化镁”。如果要求产品尽量不含杂质离子，而且成本较低，流程中所用试剂或PH值控制可参考下列附表确定

轻质氧化镁生产工艺流程图
表1 生成氢氧化物沉淀的PH值

物质	开始沉淀	沉淀完全
Fe（OH）₃ Fe（OH）₂ Mn（OH）₂ Mg（OH）₂	2．7 7．6 8．3 9．6	3．7 9．6 9．8 11．1

*）注：Fe²⁺氢氧化物呈絮状，不易从溶液中除去，所以常常将它氧化成为Fe³⁺，生成
Fe（OH）₃沉淀而去除之。
表2 化学试剂价值表

试剂	价格（元/t）
漂液（含NaClO25.2%） H₂O₂（30%） NaOH（固98%） Na₂CO₃（固99.5%）卤块（MgCl₂，30%）	450 2400 2100 600 310

请填写以下空白：
（1）在步骤②加入的试剂X，最佳选择应是      ，其作用是      。
（2）步骤③加入的试剂Y应是      ；之所以要控制pH=9.8，其目的是      。
（3）在步骤⑤时发生的化学反应方程式是：

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用下列仪器、药品验证由铜和适量浓硝酸反应产生的气体中含NO（仪器从图示所列中选用，N₂和O₂的用量可自由控制）。已知：①NO+NO₂+2OH－→2NO+H₂O②气体液化温度：NO₂21℃，NO-152℃

试回答：
（1）仪器的连接顺序（按左→右连接，填各接口的编号）为                        。
（2）反应前应通入N₂，目的是                                                。
（3）装置F的作用是                                                        。
（4）确认气体中含NO的现象是                                              。
（5）若通入O₂过量则B中反应的化学方程式为                                。

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