Question

(08鄞州中學月考)Fe、Cu都是人類最早使用的金屬，某校化學研究性學習小組的同學運用實驗的手段研究Fe、Cu以及化合物的相關性質。請你參與研究并回答下列問題：

  ⑴ 甲同學取兩束細銅絲用砂紙打磨后在酒精燈上加熱至紅熱，再分別伸到O₂、Cl₂的集氣瓶中。你認為甲同學在實驗中應該觀察到的現象是                              ；

⑵ 乙同學為驗證Fe在冷的濃HNO₃中發生鈍化但能和熱的濃HNO₃反應，設計了如圖所示的實驗，請你指出其中的兩處錯誤：                     、                  ；糾正上述錯誤后，請你從綠色化學的角度出發，對裝置2提出改進建議，使裝置2既能控制反應的進行，又能減少氮氧化物的排放：                               ；

⑶ 丙同學在Fe和濃HNO₃反應后的溶液中加入一塊Cu片，Cu片先逐漸溶解，反應一段時間后不再溶解。

① 丙同學依據反應現象得出Cu片溶解的原因是和HNO₃發生反應。他依據的反應現象是                           ；

② 丁同學認為丙同學的結論不完全正確。他的理由是                            ；

⑷ 請你設計實驗證明在加入Cu片并反應完全后的溶液中含有Fe^2＋但不含有Fe^3＋。說明具體的操作和實驗現象                              。

 

Answer 1

答案：

⑴ Cu能在Cl₂中燃燒，但不能在O₂中燃燒(2分)

⑵ 兩支試管中的液體均超過試管容積的三分之一(1分)   加熱液體的試管應與桌面成45°角向上傾斜而不應垂直向上(1分)    將裝置2中的鐵片改成一段為螺旋狀的鐵絲，螺旋狀的一段深入硝酸中，另一端伸出橡皮塞(2分)

⑶ ① 試管上部又出現紅棕色氣體(2分)  ② Fe和硝酸反應生成的Fe^3＋能和Cu反應而使Cu片溶解(2分)

⑷ 取該溶液少許，滴加適量的KSCN溶液，不出現血紅色，再滴加適量新制氯水，出現血紅色(2分)

 

     1     3    

     0.1   5V₁            求出V₁＝0.06L＝60mL（沉淀達到最大值）

根據NH₄⁺ + OH^－＝NH₃?H₂O

     1      1

     0.1    5V₂           求出V₂＝0.02L＝20mL

對應臨界點的橫坐標值為 60mL + 20mL = 80mL

根據Al(OH)₃+ NaOH ＝ NaAlO₂ + 2H₂O 

1        l

0.1      5V₃   求出 V₃==0.02L==20mL （沉淀完全溶解）

對應臨界點的橫坐標值為 60mL + 20mL + 20mL == l00mL

作出如上圖象。