(17分)某同学利用下图所示的实验装置进行铁跟水蒸气反应的实验,并继续研究铁及其化合物的部分性质。
已知:①FeO + 2H+ = Fe2+ + H2O②Fe2O3 + 6H+ = 2Fe3+ +3 H2O ③Fe3O4 + 8H+ = Fe2+ +2Fe3+ +4 H2O
请回答下列问题:
（1）硬质试管中发生反应的化学方程式为 。
（2）该同学欲确定反应一段时间后硬质试管中固体物质的成分,设计了如下实验方案:
①待硬质试管冷却后,取少许其中的固体物质溶于稀硫酸得溶液B;
②取少量溶液B滴加KSCN溶液,若溶液变红色则说明硬质试管中固体物质的成分是(只有一个选项符合题意) ,若溶液未变红色则说明硬质试管中固体物质的成分是(只有一个选项符合题意) 。
| A．一定有Fe3O4,可能有Fe | B．只有Fe(OH)3 | C．一定有Fe3O4和Fe |
| D．一定有Fe(OH)3,可能有Fe E.只有Fe3O4 |
（3）该同学按上述实验方案进行了实验,结果溶液未变红色,原因是
（用离子方程式表示）。
（4）该同学马上另取少量溶液B,使其跟NaOH溶液反应。若按下图所示的操作,可观察到生成白色沉淀,迅速变成灰绿色,最后变成红褐色的现象,请写出与上述现象相关的反应的化学方程式 。
（5）一段时间后,该同学发现（3）中未变红的溶液变成红色,说明Fe2+ 具有 性。由此可知,实验室中含Fe2+的盐溶液需现用现配制的原因是 ，并且配制含Fe2+的盐溶液时应加入少量 。
（6）乙同学为了获得持久白色的Fe(OH)2沉淀，准备用右图所示装置，用不含O2的蒸馏水配制的NaOH溶液与新制的FeSO4溶液反应。获得不含O2的蒸馏水的方法是______________。反应开始时，打开止水夹的目的是___________________________________；一段时间后，关闭止水夹，在试管_______（填“A”或“B”）中观察到白色的Fe(OH)2
（1）某兴趣小组在实验室探究工业合成硝酸的化学原理。
①氨的催化氧化：图a是探究氨的催化氧化的简易装置，实验中观察到锥形瓶中铂丝保持红热，有红棕色气体生成或白烟产生。白烟的成分是（填化学式）。
图a图b
②NO2的吸收：如图b所示，将一瓶NO2倒置于水槽中，在水下移开玻璃片，可观察到的现象是。
（2）三价铁盐溶液因Fe3+水解而显棕黄色，请以Fe(NO3)3溶液为例，设计实验探究影响盐类水解程度的因素。
①写出Fe(NO3)3水解的离子方程式。
②参照示例完成下表实验方案的设计。
限选材料：0.05mol•L-1Fe(NO3)3、0.5mol•L-1Fe(NO3)3、1.0mol•L-1HNO3、1.0mol•L-1NaOH、NaHCO3固体、蒸馏水、冰水混合物；pH计及其他常见仪器。
| 可能影响因素 |
实验操作 |
预期现象和结论 |
| 溶液的酸碱性 |
取少量0.5mol•L-1Fe(NO3)3于试管中，加入几滴1mol•L-1HNO3。 |
棕黄色溶液颜色变浅，说明溶液酸性增强能抑制Fe(NO3)3的水解。 |
| 盐的浓度 |
||
某研究小组对“Br2和I2能否将Fe2+氧化为Fe3+”这一课题进行实验和探究。请你完成相关问题的回答。
(1)提出合理的假设
假设1： Br2和I2都可以将Fe2+氧化为Fe3+；
假设2： Br2和I2都不能将Fe2+氧化为Fe3+；
假设3：
（2）实验验证
在大试管中加适量铁粉，加入10 mL 稀硫酸，振荡试管，充分反应后，铁粉有剩余，将所得的FeSO4溶液稀释到200mL，备用。
实验Ⅰ：向试管1中加入2 mL浅绿色的 FeSO4溶液，再滴加少量红棕色的溴水，振荡试管，溶液为黄色；
实验Ⅱ：向试管2中加入2 mL浅绿色的 FeSO4溶液，再滴加少量棕黄色的碘水，振荡试管，溶液为黄色。
（3）对实验现象的分析与讨论
①甲同学认为实验Ⅰ的现象说明溴水能将Fe2+氧化，离子方程式为。
②乙同学认为应该补充实验，才能得出甲的结论。乙的实验操作以及预期现象是。
③该小组同学对实验Ⅱ中溶液呈黄色的原因展开了讨论：
可能1：碘水与 FeSO4溶液不反应，黄色是碘水稀释后的颜色。
可能2：。
丙同学和丁同学分别设计了以下实验方案以确定可能的原因。
丙方案：向试管2所得溶液中继续加入0．5mLCCl4，充分振荡，静置一段时间后。取出上层溶液，滴加几滴KSCN 溶液；
丁方案：向试管2所得溶液中继续加入加入0．5mL乙酸乙酯，充分振荡，静置一段时间后。取出下层溶液，滴加几滴KSCN 溶液；
你认为方案为最佳方案，理由是。
（4）拓展延伸
①为准确测定此实验所用的FeSO4溶液的浓度，某同学补充了以下实验：
滴定：量取20．00mL稀释后得到的溶液于锥形瓶中，将0．0200mol/LKMnO4标准溶液装入50mL中，滴定至终点，记录数据。重复滴定2次。平均消耗KMnO4溶液V mL。
②计算：此实验中所用的FeSO4溶液的物质的量浓度=mol/L（要求只列出算式，不需运算）。
（已知反应式：Fe2+ + MnO4－ +H+ — Fe3+ + Mn2+ + H2O，未配平)
1,2－二溴乙烷可做汽油抗爆剂的添加剂，常温下它是无色液体，密度是2．18g/cm3，沸点131．4℃，熔点9．79℃，不溶于水，易溶于醇、醚、丙酮等有机溶剂。在实验室中可以用下图所示装置制备1,2-二溴乙烷。其中分液漏斗和烧瓶a中装有乙醇和浓硫酸的混合液，试管d中装有液溴(表面覆盖少量水)。
(1)写出本题中制备1,2-二溴乙烷的两个化学反应方程式_____________________________。
(2)安全瓶b可以防止倒吸，并可以检查实验进行时试管d是否发生堵塞。请写出发生堵塞时瓶b中的现象________________________________________。
(3)容器c中NaOH溶液的作用是：。
(4)某学生做此实验时，使用一定量的液溴，当溴全部褪色时，所消耗乙醇和浓硫酸混合液的量比正常情况下超出许多，如果装置的气密性没有问题，试分析其可能的原因：。
溴乙烷在不同溶剂中与NaOH发生不同类型的反应，生成不同的反应产物。某同学依据溴乙烷的性质，用如图实验装置(铁架台、酒精灯略)验证取代反应和消去反应的产物，请你一起参与探究。
实验操作Ⅰ：在试管中加入5 mL 1 mol/L NaOH溶液和5 mL溴乙烷，振荡。
实验操作Ⅱ：将试管如图固定后，水浴加热。
(1)用水浴加热而不直接用酒精灯加热的原因是；试管口安装一长导管的作用是。
(2)鉴定生成物中乙醇的结构，可用的波谱是，。
(3)为证明溴乙烷在NaOH乙醇溶液中发生的是消去反应，在你设计的实验方案中，需要检验的是，检验的方法是(需说明所用的试剂、简单的实验操作及预测产生的实验现象)。
电石中的碳化钙和水能完全反应: CaC2+2H2O=C2H2↑+Ca(OH)2，使反应产生的气体排水，测量排出水的体积，可计算出标准状况乙炔的体积，从而可测定电石中碳化钙的含量。
（1）若用下列仪器和导管组装实验装置：
如果所制气体流向从左向右时，上述仪器和导管从左到右直接连接的顺序(填各仪器、导管的序号)是：( )接( )接( )接( )接( )接( )。
（2）仪器连接好后，进行实验时，有下列操作(每项操作只进行一次)：
①称取一定量电石，置于仪器3中，塞紧橡皮塞。
②检查装置的气密性。
③在仪器6和5中注入适量水。
④待仪器3恢复到室温时，量取仪器4中水的体积(导管2中的水忽略不计)。
⑤慢慢开启仪器6的活塞，使水逐滴滴下，至不发生气体时，关闭活塞。
正确的操作顺序(用操作编号填写)是。
（3）若实验产生的气体有难闻的臭鸡蛋这是因为含有杂质。检验此杂质的反应为。
（4）若实验时称取的电石1．60g，测量排出水的体积后，折算成标准状况乙炔的体积为448mL，此电石中碳化钙的质量分数是%。