某化学课外活动小组研究乙醇氧化的实验并验证其产物,并从“乙醇催化氧化实验”得到一些认识有关催化剂的催化机理等问题。(1)甲同学其实验操作为:预先使棉花团浸透乙醇

某化学课外活动小组研究乙醇氧化的实验并验证其产物,并从“乙醇催化氧化实验”得到一些认识有关催化剂的催化机理等问题。(1)甲同学其实验操作为:预先使棉花团浸透乙醇

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某化学课外活动小组研究乙醇氧化的实验并验证其产物,并从“乙醇催化氧化实验”得到一些认识有关催化剂的催化机理等问题。

(1)甲同学其实验操作为:预先使棉花团浸透乙醇,并按下图搭好实验装置;在铜丝的中间部分加热,片刻后开始有节奏(间歇性)地鼓入空气,即可观察到明显的实验现象。
请回答以下问题:
①被加热的铜丝处发生的反应的化学方程式为________。
②从A管中可观察到                               实验现象。
(2)乙同学研究乙醇氧化的实验并验证其产物,组合一套实验装置(图中的夹持仪器均未画出,“△”表示酒精灯热源),仪器中盛放的试剂为:a-无水乙醇(沸点:78 ℃);b-铜丝;c-无水硫酸铜;d-新制氢氧化铜悬浊液。
①若要保证此实验有较高的效率,还需补充的仪器有___________。
理由____________。
②实验中能验证乙醇氧化产物的实验现象是__________________________。
③装置中,若撤去高锰酸钾加热部分并用夹子夹K,其它操作不变,则无水硫酸铜无明显变化,其余现象与②相同,推断燃烧管中主要反应的化学方程式______________________________。
答案
(1)①
②受热部分的铜丝随间歇性地鼓入空气而交替出现变黑-变亮红色;
(2)①温度计;控制水浴温度在78 ℃或略高于78 ℃,使乙醇蒸汽平稳流出,减少挥发,提高反应效率 
② c处无水硫酸铜变蓝;d处生成红色沉淀
  
解析
(1)本实验利用的实验原理是铜做催化剂加热时,乙醇被氧气氧化的反应。反应的化学方程式为:
加热时,铜能与氧气反应生成黑色的氧化铜,氧化铜再与挥发出的乙醇蒸气反应生成乙醛和铜,因此可以看到受热部分的铜丝随间歇性地鼓入空气而交替出现变黑—变亮红色;由此可知催化剂参加了反应,反应需要加热,因此,催化剂发挥作用,需要一定的温度。
(2)将装置综合组装以后,制备乙醇蒸气的装置中还缺少一个温度计,不能控制水浴的温度,因此,在水浴中放入一个温度计,能够控制水浴的温度使其在78 ℃或略高于78 ℃,使乙醇蒸汽平稳流出,减少挥发,提高反应效率。若撤去高锰酸钾加热部分并用夹子夹K部分则不能产生氧气,根据实验现象,可知乙醇反应后产物中没有水,只有乙醛,由元素守恒可知反应的化学方程式为:
举一反三
(14分)三草酸合铁酸钾晶体K3[Fe(C2O4)3]·3H2O可用于摄影和蓝色印刷。某小组将无水三草酸合铁酸钾在一定条件下加热分解,对所得气体产物和固体产物进行实验和探究。请利用实验室常用仪器、用品和以下限选试剂完成验证和探究过程。
限选试剂:浓硫酸
A.1.0 mol·L-1HNO3B.1.0 mol·L-1盐酸C.1.0 mol·L-1 NaOHD.3%H2O2(E)、 0.1mol·L-1KI(F)、 0.1 mol·L-1CuSO4(G)、 20%KSCN(H)、澄清石灰水(I)、氧化铜(J)、蒸馏水(K)。
(1)要验证产物中有CO2、CO存在的试剂________应选(按先后顺序把所选试剂的代号字母填入空格内。)
(2)该小组同学查阅资料后推知,固体产物中,铁元素不可能以三价形式存在,而盐只有K2CO3。验证固体产物中CO32-的方法是                    
(3)固体产物中铁元素存在形式的探究。
固体产物中铁元素存在形式的探究。
①提出合理假设;假设1:只有Fe;假设2:只有FeO;假设3:FeO和Fe。
②设计实验方案证明假设
步骤1:取适量固体产物于试管中,加入足量蒸馏水,充分振荡使碳酸钾完全溶解。分离不溶固体与溶液,用蒸馏水充分洗涤不溶固体。
步骤2:将步骤1中的不溶固体产物加入1.0mol·L-1盐酸中。
步骤3:将步骤1中的不溶固体产物加入足量的0.1 mol·L-1CuSO4中充分反应后过滤、洗涤后,将沉淀物溶于1.0 mol·L-1盐酸,再加入20%KSCN,最后加入3%H2O2
③实验过程(填写下表的空格)
实验步骤
预期现象与结论
步骤1:取适量固体产物于试管中,加入足量蒸馏水,充分振荡使碳酸钾完全溶解。分离不溶固体与溶液,用蒸馏水充分洗涤不溶固体
固体产物部分溶解
步骤2:向试管中加入适量硫酸铜溶液,再加入少量将步骤1中的不溶固体,充分振荡
(1)若蓝色溶液颜色及加入的不溶固体无明显变化,则假设           成立。
(2)若蓝色溶液颜色明显改变,且有暗红色固体生成.则证明有     存在。
步骤3:继续步骤2中的(2),进行固液分离,用蒸馏水洗涤固体至洗涤液无色。取少量固体于试管中,滴加过量HCl,静置,取上层清液,滴加适量H2O2,充分振荡后滴加KSCN
结合步骤2中的(2):
(1)若溶液基本无色,则假设(1)成立
(2)若           ,则假设     成立

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已知琥珀酸亚铁是常见治疗缺铁性贫血的补铁药剂的主要成分,该药品不溶于水但能溶于人体中的胃酸。请回答相关问题。
(1)常见治疗缺铁性贫血的补铁药剂通常都制成糖衣片,除了服用方便外它的另一个最重要的原因是                                 
(2)某同学为了检测某补铁药剂药片中Fe2的存在,设计并进行了如下实验:
a、将药片去除糖衣,碾碎。
b、将碾碎的药片粉末转移到锥形瓶中,加入试剂A,过滤,得浅绿色溶液
c、向滤液中加入硫氰化钾溶液,溶液呈淡红色,加入几滴新制氯水,溶液立即出现血红色
d、向血红色溶液中继续滴加氯水,并振荡,静止几分钟,红色褪去。请回答下列问题
①操作a中碾碎药片所使用的主要仪器是    
②试剂A是           
③加入KSCN溶液后,在未加新制氯水的情况下,溶液中也产生了红色,其可能的原因是                                     
④用方程式表示溶液出现血红色的原因                                        
⑤对溶液最后褪色的原因,甲、乙两位同学首先进行了猜想:
甲同学认为:可能是溶液中的+3价Fe又被还原为+2价Fe
乙同学认为:可能是溶液中的SCN被过量的氯水氧化
基于乙同学的猜想,请设计实验方案,验证乙同学的猜想是否正确。写出有关的实验操作、预期现象和结论。                                               
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(10分)利用化学原理可以对工厂排放的废水进行有效检测和合理处理。
(1)染料工业排放的废水中含有大量有毒的NO2-,可以在碱性条件下加入铝粉除去(加热处理后的废水会产生能使湿润红色石蕊试纸变蓝的气体)。除去NO2-离子的离子方程式是 
                   ▲                
(2)废水中的N、P元素是造成水体富营养化的主要因素,农药厂排放的废水中常含有较多的NH4+和PO43-,一般可以通过两种方法将其除去。
①方法一:将Ca(OH)2或CaO投加到待处理的废水中,生成磷酸钙,从而进行回收。当处理后的废水中c(Ca2+)=2×10-7mol/L时,溶液中c(PO43-)=         ▲       
(已知常温时,KSP[Ca3(PO42]=2×10-33)
②方法二:在废水中加入镁矿工业废水,就可以生成高品位的磷矿石——鸟粪石,反应的方程式为Mg2++ NH4++ PO43-= MgNH4 PO4。该方法中需要控制污水的pH为7.5-10,若pH高于10.7,鸟粪石的产量会大大降低。其原因可能是           ▲           。与方法一相比,方法二的优点是                      ▲                        。
(3)三氯乙烯在印刷、纺织等行业应用广泛,为了减少其对环境的影响,可将三氯乙烯在二氧化钛薄膜上催化降解,其反应的机理如下:

该反应的总化学方程式为              ▲           
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新型材料纳米粉具有超强的磁性能,可用作高密度磁记录的介质以及高效催化剂等。在不同温度下,粉与水蒸气反应的固体产物不同:温度低于570℃时,生成FeO,高于570℃时,生成Fe3O4。某校化学小组学生利用下图所示装置进行“铁与水反应”的实验,并探究固体产物成分(图中夹持及尾气处理装置均已略去)。
 
(1)在高温下,装置B中发生反应的化学方程式是                         
(2)请在下列装置中选择满足虚线框图C的气体收集装置                  
 
(3)该小组同学为探究实验结束后试管内的固体物质成分,进行了下列实验:
【查阅资料】该小组同学通过资料得知,固体产物中一般不会同时出现三种形态混合物组合。
【提出假设】
假设1:全部为氧化亚铁;
假设2:全部为四氧化三铁;
假设3:铁和氧化亚铁混合物;
假设4:铁和四氧化三儿混合物;
假设5:                                        
【设计方案】小组成员讨论后对假设4提出实验方案(不要在答题卡上作答)
【实验过程】
根据上述设计的方案进行实验。在答题卡上按下表的格式写出实验步骤、预期现象与结论。
实验步骤
实验操作
实验现象

将反应后得到黑色粉末X(假定为均匀的),取出少量放入另一试管中,加入适量盐酸,微热
黑色粉末全部溶解,溶液呈    ,有少量气泡产生

向实验Ⅰ中得到的溶液加几滴KSCN溶液,振荡
溶液不显血红色
        【交流讨论】①实验步骤Ⅱ加入 KSCN后溶液不显血红色的原因                 
②继续向Ⅱ溶液中加稀硝酸,立即出现血色,写出该过程中发生变化的
离子方程式               
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硫酸亚铁蓉易被氧化,而硫酸亚铁铵晶体[(NH42SO4·FeSO4·6H2O]较稳定,常用于代替硫酸亚铁作还原剂。
现以铁屑为主要原料制备硫酸亚铁铵晶体,其反应如下: 
Fe+H2SO4(稀)   FeSO4+H2
FeSO4+(NH4)2SO4+6H2O    (NH4)2SO4·FeSO4·6H2O
步骤l:在盛有适量铁屑的锥形瓶审加入某种试剂除去油污,加热,充分反应后过滤、洗涤、干燥、称量,铁屑质量为
步骤2:将处理过的铁屑加入到一定量的稀H2SO4中,加热至50℃—80℃充分反应,趁热过滤并用少量热水洗涤,滤液及洗涤液都转移至蒸发皿中。滤渣于燥后称重,剩余铁屑质量为
步骤3:准确称取所需质量的硫酸铵晶体加入“步骤2”的蒸发皿中,搅拌使之溶解,缓缓加热一段时间,将其冷却气结晶、过滤。用无水乙醇洗涤晶体并自然干燥,称量所得晶体质量为
回答下列问题: 
(1)能够甩于除去铁屑表面油污的试剂是           (填字母)。
A.纯碱溶液B.烧碱溶液C.明矾溶液D.稀硫酸
(2)实验中三次用到过滤操作,完成该操作的玻璃仪器有            
步骤2中趁热过滤的目的是                
(3)硫酸亚铁在潮湿的空气中易被氧化生成一种物质(碱式硫酸铁),该反应的化学方程式为              
(4)铁屑表面常有少量的铁锈(Fe2O3·H2O),对FeSO4的制备     (填“有”、“无”)影响,理由是(用离子方程式回答)             
(5)若忽略铁锈的影响,上述实验中硫酸亚铁铵晶体的产率为        
(6)请设计一个简单的实验,检验硫酸亚铁铵晶体中含有结晶水(简述实验操作、现象和结论)。
                                                        
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