某研究性学习小组请你参与“研究铁与水蒸气反应所得固体物质的成分、性质及再利用”实验探究，并回答下列问题：
探究一：设计如图1所示装置进行“铁与水蒸气反应”的实验（夹持仪器略）。
（1）硬质玻璃管 B 中发生反应的化学方程式为：3Fe+4H2O（g） 高温 Fe3O4+4H23Fe+4H2O（g） 高温 Fe3O4+4H2。
（2）装置 D的作用是 除去H2中的水蒸气，防止E的玻璃管破裂除去H2中的水蒸气，防止E的玻璃管破裂。
探究二：设计如下实验方案确定反应后硬质玻璃管B 中黑色固体的成分（已知酸性KMnO4溶液能与盐酸发生反应）。
（3）待硬质玻璃管 B 冷却后，取少许其中的固体物质继续进行如图2所示实验：
①试剂A是 稀硫酸稀硫酸，现象2为 酸性KMnO4溶液褪色酸性KMnO4溶液褪色。
②若现象1中溶液未变血红色，请从硬质玻璃管B中固体物质的成分分析可能的原因：B中固体可能有Fe3O4和Fe,Fe将Fe3+全部还原为Fe2+B中固体可能有Fe3O4和Fe,Fe将Fe3+全部还原为Fe2+。
探究三：某学习小组设计用硬质玻璃管B中固体制备Fe3O4纳米材料的流程示意图如图3所示：
已知：①浊液B中铁元素以FeOOH形式存在；
②在操作I中，相同条件下测得Fe3O4的产率与R（R=n（+3Fe）n（+2Fe））的关系如图4所示。
（4）在滤液A转化为浊液B反应完成后需再加热一段时间除去剩余H2O2，目的是 加热使其分解除去，防止其在步骤⑤中继续氧化+2价铁元素加热使其分解除去，防止其在步骤⑤中继续氧化+2价铁元素。
（5）设浊液B中FeOOH的物质的量为amol,滤液A中的铁元素的物质的量为bmol。为使Fe3O4的产率最高，则ab=0.6360.636。（填数值，保留3位有效数字）
高温
高温
n
（
+
3
F
e
）
n
（
+
2
F
e
）
a
b
【考点】性质实验方案的设计；探究物质的组成或测量物质的含量．
【答案】3Fe+4H2O（g） Fe3O4+4H2；除去H2中的水蒸气，防止E的玻璃管破裂；稀硫酸；酸性KMnO4溶液褪色；B中固体可能有Fe3O4和Fe，Fe将Fe3+全部还原为Fe2+；加热使其分解除去，防止其在步骤⑤中继续氧化+2价铁元素；0.636
高温
【解答】
【点评】
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发布：2024/5/23 20:38:36组卷：88引用：3难度：0.5
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1．如图是在实验室进行二氧化硫制备与性质实验的组合装置，部分固定装置未画出。
（1）在组装好装置后，若要检验A～D装置的气密性，其操作是首先，然后往D中装入水，然后微热A，观察到D中有气泡冒出，移开酒精灯或松开双手，D中导管有水柱形成且高度保持不变，说明装置气密性良好。
（2）装置D中盛放NaOH溶液的作用是。
（3）关闭弹簧夹1后，打开弹簧夹2，残余气体进入E、F、G中，能说明I-还原性弱于SO2的现象为；发生反应的离子方程式是。
（4）为了验证E中SO2与FeCl3发生了氧化还原反应，设计了如下实验：取E中的溶液，往溶液中加入用稀硝酸酸化的BaCl2溶液，产生白色沉淀，说明SO2与FeCl3发生了氧化还原反应。上述方案是否合理？（填“合理”或“不合理”），原因是。
（5）实验过程中G中含酚酞的NaOH溶液逐渐褪色，此实验证明SO2具有漂白性还是其溶于水显酸性？请设计实验验证：。发布：2024/12/30 14:0:1组卷：28引用：2难度：0.5 -
2．某同学为探究元素周期表中元素性质的递变规律，设计了如下系列实验。
Ⅰ．（1）将钠、钾、镁、铝各1mol分别投入到足量的同浓度的盐酸中，试预测实验结果：与盐酸反应最剧烈，与盐酸反应产生的气体最多。（填元素符号）
（2）向Na2S溶液中通入氯气出现黄色浑浊，可证明Cl的非金属性比S强，反应的离子方程式为：。
Ⅱ．利用如图装置可验证同主族元素非金属性的变化规律
（1）仪器A的名称为。
（2）实验室中现有药品：①稀盐酸 ②稀硝酸 ③Na2SiO3溶液 ④Na2CO3固体，请选择合适药品设计实验验证 N、C、Si的非金属性的变化规律；装置A、B中所装药品分别为、。（填序号）但有同学认为该装置有缺陷，如何改进？。发布：2024/12/30 14:30:1组卷：19引用：2难度：0.5 -
3．某化学兴趣小组为探究铜跟浓硫酸的反应，用图装置进行有关实验．请回答下列问题：
（1）装置A中发生的化学反应的化学方程式为．
（2）装置B 的作用是贮存多余的气体，B中广口瓶内应盛放的液体是（填序号）
①水 ②酸性KMnO4 ③Na2CO3溶液 ④饱和的NaHSO3溶液
（3）装置C和D 中产生的现象相同，但原因却不同．用离子方程式和必要的文字解释C中溶液褪色的原因
（4）装置D中试管口塞一团棉花，棉花中应浸有一种液体，这种液体是．
（5）实验完毕，待A中烧瓶内液体冷却后，过滤，向滤液中加入少量的蒸馏水稀释，溶液为蓝色．为了证明蓝色只与Cu2+有关，而与其它离子无关，某同学设计了下列实验，其中对实验目的没有意义的是（填序号）
①观察稀H2SO4 溶液呈无色 ②观察CuSO4 粉末呈白色 ③稀释CuSO4溶液，溶液蓝色变浅 ④往CuSO4溶液中加入足量NaOH溶液，生成蓝色沉淀，过滤，滤液呈无色⑤往CuSO4溶液中加入足量BaCl2的溶液，生成白色沉淀，过滤，滤液仍显蓝色
发布：2024/12/30 14:30:1组卷：13引用：2难度：0.7
