一位学生对铁与氧化铁反应后的产物进行探究。(1)提出假设假设-优题课

一位学生对铁与氧化铁反应后的产物进行探究。
(1)提出假设
假设1：产物为FeO；
假设2：__________________。
(2)查阅资料
该学生通过查阅资料得知：在铁的三种氧化物中，四氧化三铁最稳定，氧化亚铁最不稳定，常温下极易被氧气氧化成氧化铁(颜色由黑色变成红色)。
通过查阅资料可以得出的初步结论为_________________________________。
(3)进行实验
该学生设计了如下装置进行铁与氧化铁反应的实验。请你帮助他将实验步骤补充完整。

按如图装置连接好仪器(暂不装入药品)，___________________ ____。
②称取1 g还原性铁粉和5 g氧化铁粉末，混合均匀后平摊在玻璃管中部。
③松开两个弹簧夹，_______________________________________________，
即可夹上弹簧夹a，并开始加热药品。
④大约4分钟左右，棕色粉末全部变黑；再夹上弹簧夹b，然后停止加热，等到玻璃管冷却至室温，倒出黑色粉末。
(4)现提供如下药品，验证实验得到的黑色粉末的成分。磁铁、稀盐酸、KSCN溶液、酸性KMnO₄溶液、试管、胶头滴管。

实验步骤	预期现象和结论

(5)实验结论：铁与氧化铁反应的化学方程式为___________________________

科目化学题型实验题难度较难

知识点：物质检验实验方案的设计

Li是最轻的固体金属，采用Li作为负极材料的电池具有小而轻，能量密度大等优良性能，得到广泛应用，回答下列问题:

（1）下列Li原子电子排布图表示的状态中，能量最低和最高的分别为________、________。（填标号）

A．
B．
C．
D．

（2） $L i^{+}$ 与 $H^{-}$ 具有相同的电子构型， $r （ L i^{+} ）$ 小于 $r （ H^{-} ）$ ，原因是________。

（3） $L i A l H_{4}$ 是有机合成中常用的还原剂， $L i A l H_{4}$ 中的阴离子空间构型是________。中心原子的杂化形式为________， $L i A l H_{4}$ 中，存在________（填标号）。

A．	离子键
B．	σ键
C．	π键
D．	氢键

（4） $L i_{2} O$ 是离子晶体,其晶格能可通过图(a)的 Born-Haber循环计算得到

可知,Li原子的第一电离能为________ $k J \cdot m o l^{- 1}$ ， O=O键键能为________ $k J \cdot m o l^{- 1}$ ， $L i_{2} O$ 晶格能为________ $k J \cdot m o l^{- 1}$

（5） $L i_{2} O$ 具有反莹石结构,晶胞如图(b)所示。已知晶胞参数为0.4665mm,阿伏加德罗常数的值为 $N_{A}$ ,则 $L i_{2} O$ 的密度为 ________ $g / c m^{3}$ (列出计算式)。

采用 $N_{2} O_{5}$ 为硝化剂是一种新型的绿色硝化技术，在含能材料、医药等工业中得到广泛应用，回答下列问题：

（1）1840年 Devil用干燥的氯气通过干燥的硝酸银，得到 $N_{2} O_{5}$ ，该反应的氧化产物是一种气体，其分子式为________。

（2）F.Daniels等曾利用测压法在刚性反应器中研究了25℃时 $N_{2} O_{5}$ (g)分解反应：

其中 $N O_{2}$ 二聚为 $N_{2} O_{4}$ 的反应可以迅速达到平衡,体系的总压强p随时间t的变化如下表所示(t=x时, $N_{2} O_{4}$ (g)完全分解):

t/min	0	40	80	160	260	1300	1700	∞
P/kPa	35.8	40.3	42.5	45.9	49.2	61.2	62.3	63.1

①已知： $2 N_{2} O_{5} （ g ） = 2 N_{2} O_{4} （ g ） + O_{2} （ g ）$ $△ H_{1} = - 4.4 k J \cdot m o l^{- 1}$

$2 N O_{2} （ g ） = N_{2} O_{4} （ g ）$ $△ H_{2} = - 55.3 k J \cdot m o l^{- 1}$

则反应 $N_{2} O_{5} (g) = 2 N O_{2} (g) + \frac{1}{2} O_{2} (g)$ 的△H=________ $k J \cdot m o l^{- 1}$

②研究表明, $N_{2} O_{5}$ (g)分解的反应速率 $v = 2 \times 10^{- 3} \times p_{N_{2} O_{3}} (K P a \cdot m i n^{- 1})$ ，t=62min时,测得体系中 $p_{O_{2}} = 2.9 k P a$ ,则此时的 $p_{N_{2} O_{5}}$ =________ kPa，V=________ kPa， $m i n^{- 1}$ 。

③若提高反应温度至35℃,则 $N_{2} O_{5} (g ）$ 完全分解后体系压强 $p_{X}$ (35℃)________63.1kPa(填"大于""等于"或"小于"),原因是________。

④25℃时 $N_{2} O_{4} (g) ⇋ 2 N O_{2} (g)$ 反应的平衡常数 $K_{p} =$ ________ kPa ( $K_{p}$ 为以分压表示的平衡常数,计算结果保留1位小数)。

（3）对于反应 $2 N_{2} O_{5} (g) \to 4 N O_{2} (g) + O_{2} (g)$ ,R，A，Ogg提出如下反应历程:

第一步 $N_{2} O_{5} ⇋ N O_{3} + N O_{2}$ 快速平衡

第二步 $N O_{2} + N O_{3} ⇀ N O + N O_{2} + O_{2}$ 慢反应

第三步 $N O + N O_{3} ⇀ 2 N O_{2}$ 快反应

其中可近似认为第二步反应不影响第一步的平衡。下列表述正确的是 __________（填标号)。

A．	ν(第一步的逆反应P>ν(第二步反应)
B．	反应的中间产物只有 $N O_{3}$
C．	第二步中 $N O_{2}$ 与 $N O_{3}$ 的碰撞仅部分有效
D．	第三步反应活化能较高。

醋酸亚铬[ $(C H_{3} C O O)_{₂} C r \cdot 2 H_{₂} O$ ］为砖红色晶体,难溶于冷水,易溶于酸,在气体分析中用作氧气吸收剂,一般制备方法是先在封闭体系中利用金属锌作还原剂,将三价铬还原为二价铬;二价铬再与醋酸钠溶液作用即可制得醋酸亚铬。实验装置如图所示，回答下列问题：

（1）实验中所用蒸馏水均需经煮沸后迅速冷却,目的是________，仪器a的名称是________。

（2）将过量锌粒和氯化铬固体置于c中,加入少量蒸馏水,按图连接好装置,打开 $K_{1}$ , $K_{2}$ ,关闭 $K_{3}$ 。

①c中溶液由绿色逐渐变为亮蓝色,该反应的离子方程式为________。

②同时c中有气体产生,该气体的作用是________。

（3）打开 $K_{3}$ ,关闭 $K_{1}$ 和 $K_{2}$ 。c中亮蓝色溶液流入d,其原因是________；d中析出砖红色沉淀,为使沉淀充分析出并分离,需采用的操作是________、________、洗涤、干燥。

（4）指出装置d可能存在的缺点________。

化合物H是一种有机光电材料中间体．实验室由芳香化合物A制备H的一种合成路线如下：

已知：① $R C H O + C H_{3} C H O \overset{NaOH / H_{2} O}{\underset{△}{\to}} R C H = C H C H O + H_{2} O$

② + $\overset{催化剂}{\to}$

回答下列问题：

（1）A的化学名称为为________．

（2）由C生成D和E生成F的反应类型分别为________、________．

（3）E的结构简式为________．

（4）G为甲苯的同分异构体，由F生成H的化学方程式为________．

（5）芳香化合物X是F的同分异构体，X能与饱和碳酸氢钠溶液反应放出 $C O_{2}$ ，其核磁共振氢谱显示有4种不同化学环境的氢，峰面积比为6:2:1:1，写出2种符合要求的X的结构简式________．

（6）写出用环戊烷和2﹣丁炔为原料制备化合物的合成路线________（其他试剂任选）．

钾和碘的相关化合物在化工、医药、材料等领域有着广泛的应用．回答下列问题：

（1）元素K的焰色反应呈紫红色，其中紫色对应的辐射波长为nm（填标号）．

A．	404.4
B．	553.5
C．	589.2
D．	670.8
E．	766.5

（2）基态K原子中，核外电子占据的最高能层的符号是________，占据该能层电子的电子云轮廓图形状为________．K和Cr属于同一周期，且核外最外层电子构型相同，但金属K的熔点、沸点等都比金属Cr低，原因是________．

（3）X射线衍射测定等发现， $I_{3} A s F_{6}$ 中存在 ${I_{3}}^{+}$ 离子． ${I_{3}}^{+}$ 离子的几何构型为________，中心原子的杂化类型为________．

（4） $K I O_{3}$ 晶体是一种性能良好的非线性光学材料，具有钙钛矿型的立体结构，边长为 $a = 0.446 nm$ ，晶胞中K、I、O分别处于顶角、体心、面心位置，如图所示．K与O间的最短距离为________nm，与K紧邻的O个数为________．

（5）在KIO ₃晶胞结构的另一种表示中，I处于各顶角位置，则K处于________位置，O处于________位置．