(17分)某同學利用下圖所示的實驗裝置進行鐵跟水蒸氣反應的實驗,并繼續(xù)研究鐵及其化合物的部分性質。

已知:①FeO + 2H+ = Fe2+ + H2O②Fe2O3 + 6H+ = 2Fe3+ +3 H2O ③Fe3O4 + 8H+ = Fe2+ +2Fe3+ +4 H2O
請回答下列問題:
（1）硬質試管中發(fā)生反應的化學方程式為                                       。
（2）該同學欲確定反應一段時間后硬質試管中固體物質的成分,設計了如下實驗方案:
①待硬質試管冷卻后,取少許其中的固體物質溶于稀硫酸得溶液B;
②取少量溶液B滴加KSCN溶液,若溶液變紅色則說明硬質試管中固體物質的成分是(只有一個選項符合題意)         ,若溶液未變紅色則說明硬質試管中固體物質的成分是(只有一個選項符合題意)         。

A．一定有Fe3O4,可能有FeB．只有Fe(OH)3C．一定有Fe3O4和Fe
D．一定有Fe(OH)3,可能有Fe E.只有Fe3O4
（3）該同學按上述實驗方案進行了實驗,結果溶液未變紅色,原因是                                   
                                     （用離子方程式表示）。
（4）該同學馬上另取少量溶液B,使其跟NaOH溶液反應。若按下圖所示的操作,可觀察到生成白色沉淀,迅速變成灰綠色,最后變成紅褐色的現(xiàn)象,請寫出與上述現(xiàn)象相關的反應的化學方程式                                                 。

（5）一段時間后,該同學發(fā)現(xiàn)（3）中未變紅的溶液變成紅色,說明Fe2+ 具有   性。由此可知,實驗室中含F(xiàn)e2+的鹽溶液需現(xiàn)用現(xiàn)配制的原因是                           ，并且配制含F(xiàn)e2+的鹽溶液時應加入少量         。
（6）乙同學為了獲得持久白色的Fe(OH)2沉淀，準備用右圖所示裝置，用不含O2的蒸餾水配制的NaOH溶液與新制的FeSO4溶液反應。獲得不含O2的蒸餾水的方法是______________。反應開始時，打開止水夾的目的是___________________________________；一段時間后，關閉止水夾，在試管_______（填“A”或“B”）中觀察到白色的Fe(OH)2

（1）3Fe + 4H2O(g) 或Fe3O4 + 4H2 (2分)        （2）A,C(2分)
（3）Fe + 2Fe3+＝ 3Fe2+(2分)(出現(xiàn)此方程式才給分,只寫Fe3O4 + 8H+＝ Fe2+ +2Fe3+ +4 H2O不給分)
（4）FeSO4 + 2NaOH ＝ Fe(OH)2↓+ Na2SO4 (2分) 4Fe(OH)2 + O2 + 2H2O ＝ 4Fe(OH)3 (2分)
（5）還原（1分）,Fe2+易被空氣中的氧氣氧化而變質（1分）,鐵粉（1分）
(6)把蒸餾水煮沸（1分），利用鐵粉和稀硫酸反應產(chǎn)生的氫氣排出試管A、B中的空氣，防止Fe(OH)2被空氣中氧氣氧化（2分），B（1分）。

解析試題分析：1）硬質試管中發(fā)生反應是鐵與水蒸氣的反應，注意鐵只能生成四氧化三鐵和氫氣，不能寫出三氧化二鐵；
（2）若溶液變紅色則說明溶液中有三價鐵離子，不能排除溶液中是否有亞鐵離子，所以硬質試管中固體物質的成分一定有Fe3O4,可能有Fe，若溶液未變紅色則說明溶液中無三價鐵離子，則一定有過量的鐵把三價鐵還原為二價鐵離子，硬質試管中固體物質的成分一定有Fe3O4和Fe。
（3）說明過量的鐵把三價鐵還原為二價鐵，F(xiàn)e + 2Fe3+＝ 3Fe2+。
（4）生成白色沉淀是氫氧化亞鐵,迅速變成灰綠色,最后變成紅褐色是氫氧化亞鐵被氧氣氧化為氫氧化鐵, FeSO4 + 2NaOH ＝ Fe(OH)2↓+ Na2SO4， 4Fe(OH)2 + O2 + 2H2O ＝ 4Fe(OH)3。
（5）未變紅的溶液變成紅色，F(xiàn)e2+ 被氧化為三價鐵離子，說明具有還原性。實驗室中含F(xiàn)e2+的鹽溶液需現(xiàn)用現(xiàn)配制的原因是易被空氣中的氧氣氧化而變質，并且配制含F(xiàn)e2+的鹽溶液時應加入少量鐵粉，可以把氧化后的三價鐵再還原成亞鐵離子。
（6）獲得不含O2的蒸餾水的方法一般是煮沸溶液，趕走氣體。反應開始時，打開止水夾的目的是利用鐵粉和稀硫酸反應產(chǎn)生的氫氣排出試管A、B中的空氣，防止Fe(OH)2被空氣中氧氣氧化；一段時間后，關閉止水夾，A中的氫氣不能排出，在試管內(nèi)使壓強越來越大，把A中的硫酸亞鐵趕入到B中，在B中會出現(xiàn)白色沉淀Fe(OH)2。
考點：考查鐵與水蒸氣反應的實驗，檢驗二價鐵及三價鐵的方法，氫氧化亞鐵的制備，鐵三角的轉化。
點評：對于鐵單質及其化合物的轉化是高中的重點和難點，經(jīng)常以離子的檢驗、除雜、物質的制備等題型出現(xiàn)，比較綜合，考查學生的綜合思維能力。

練習冊系列答案
相關習題

科目：高中化學 來源： 題型：

(17分)某學生課外學習活動小組針對教材中銅與濃硫酸反應，提出了研究“能夠與銅反應的硫酸的最低濃度是多少？”的問題，并設計了如下方案進行實驗：

實驗試劑：18mol/L硫酸20mL，純銅粉足量，足量2mol/LNaOH溶液

請根據(jù)實驗回答問題：

⑴首先根據(jù)上圖所示，組裝實驗裝置，并在加入試劑前先進行            操作。

⑵燒杯中用NaOH溶液吸收的物質是：      (填化學式)，利用倒置的漏斗而不是將導氣管直接深入燒杯中的目的是：                            。

⑶加熱燒瓶20分鐘，燒瓶中發(fā)生反應的化學方程式是：                     。待燒瓶中反應基本結束，撤去酒精燈，利用燒瓶中的余熱使反應進行完全。然后由導管a通入足量的空氣，以確保燒瓶中的SO2氣體全部進入燒杯中。在該實驗裝置中的

          (填儀器名稱)起到了確保硫酸體積保持不變的作用。

⑷將充分反應后的燒杯取下，向其中加入足量的酸化的雙氧水，再加入足量的BaCl2溶液，再進行         、          、          后稱量硫酸鋇的質量為13.98g，請計算能與銅反應的硫酸的濃度最低是         。

⑸有的同學提出在上面⑷中可以不必加入酸化的雙氧水，直接進行后面的實驗，也能得到準確的數(shù)據(jù)，請結合你的理解分析是否需要加入雙氧水及原因：               

                                                                         。

 

查看答案和解析>>

科目：高中化學 來源：2012屆山東省濟南市高三12月月考化學試卷 題型：實驗題

(17分)實驗室中有三瓶失去標簽的酸，分別是濃硫酸、濃鹽酸和濃硝酸。
（1）有同學認為，用金屬銅做試劑可鑒別上述三種酸，請用化學方程式和必要的文字加以說明。____________________________________________________________________。
（2）請設計一個實驗裝置，使銅與稀硫酸反應生成硫酸銅與氫氣。在下面的方框內(nèi)畫出裝置圖，并標明電極材料名稱和電解質溶液名稱。

（3）實驗室中欲用濃硫酸配制2.0mol·L-1的稀硫酸500mL。
①實驗過程中所需儀器除了量筒、燒杯、玻璃棒外，還需要的儀器有____________________；
②下列操作中造成所配溶液濃度偏低的是_____________。
a．用量筒量取濃硫酸時仰視刻度線
b．定容時俯視刻度線
c．轉移溶液后未洗滌燒杯和玻璃棒就直接定容
d．定容后搖勻，發(fā)現(xiàn)液面低于刻度，未補加蒸餾水至刻度
（4）下圖所示為實驗室模擬工業(yè)上利用氨催化氧化法制備硝酸的實驗

用裝置A制備干燥氨氣，裝置B制備干燥氧氣。
①裝置A的試管中發(fā)生反應的化學方程式為_______________________________。
裝置B的燒瓶內(nèi)發(fā)生反應的化學方程式為__________________________________。
②下列關于A、B裝置的敘述不正確的是__________
a．若選擇合適的試劑，用B裝置也可制備氨氣
b．實驗過程中，A、B裝置中一定有一個發(fā)生氧化還原反應
c．U形管中的試劑可以相同，但作用不相同
③按照a接c，b接d的順序連接裝置進行實驗。
玻璃管內(nèi)發(fā)生反應的化學方程式為___________________________________。
實驗結束后，某同學測得裝置C中試管內(nèi)所得溶液的pH＜7，得出的結論為該溶液一定是硝酸。該結論__________（填“嚴密”或“不嚴密”），你的理由是_____________________________。

查看答案和解析>>

科目：高中化學 來源：2011屆黑龍江省哈三中等四校高三第一次高考模擬聯(lián)考（理綜）化學部分 題型：實驗題

(17分)某學生課外學習活動小組針對教材中銅與濃硫酸反應，提出了研究“能夠與銅反應的硫酸的最低濃度是多少？”的問題，并設計了如下方案進行實驗：
實驗試劑：18mol/L硫酸20mL，純銅粉足量，足量2mol/LNaOH溶液
請根據(jù)實驗回答問題：

⑴首先根據(jù)上圖所示，組裝實驗裝置，并在加入試劑前先進行            操作。
⑵燒杯中用NaOH溶液吸收的物質是：      (填化學式)，利用倒置的漏斗而不是將導氣管直接深入燒杯中的目的是：                            。
⑶加熱燒瓶20分鐘，燒瓶中發(fā)生反應的化學方程式是：                     。待燒瓶中反應基本結束，撤去酒精燈，利用燒瓶中的余熱使反應進行完全。然后由導管a通入足量的空氣，以確保燒瓶中的SO2氣體全部進入燒杯中。在該實驗裝置中的
          (填儀器名稱)起到了確保硫酸體積保持不變的作用。
⑷將充分反應后的燒杯取下，向其中加入足量的酸化的雙氧水，再加入足量的BaCl2溶液，再進行         、          、          后稱量硫酸鋇的質量為13.98g，請計算能與銅反應的硫酸的濃度最低是         。
⑸有的同學提出在上面⑷中可以不必加入酸化的雙氧水，直接進行后面的實驗，也能得到準確的數(shù)據(jù)，請結合你的理解分析是否需要加入雙氧水及原因：               
                                                                         。

查看答案和解析>>

科目：高中化學 來源：2015屆山東省濟寧市高一上學期期末模擬化學試卷（解析版） 題型：實驗題

(17分)某同學利用下圖所示的實驗裝置進行鐵跟水蒸氣反應的實驗,并繼續(xù)研究鐵及其化合物的部分性質。

已知:①FeO + 2H+ = Fe2+ + H2O②Fe2O3 + 6H+ = 2Fe3+ +3 H2O ③Fe3O4 + 8H+ = Fe2+ +2Fe3+ +4 H2O

請回答下列問題:

（1）硬質試管中發(fā)生反應的化學方程式為                                       。

（2）該同學欲確定反應一段時間后硬質試管中固體物質的成分,設計了如下實驗方案:

①待硬質試管冷卻后,取少許其中的固體物質溶于稀硫酸得溶液B;

②取少量溶液B滴加KSCN溶液,若溶液變紅色則說明硬質試管中固體物質的成分是(只有一個選項符合題意)         ,若溶液未變紅色則說明硬質試管中固體物質的成分是(只有一個選項符合題意)         。

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）該同學按上述實驗方案進行了實驗,結果溶液未變紅色,原因是                                   

                                     （用離子方程式表示）。

（4）該同學馬上另取少量溶液B,使其跟NaOH溶液反應。若按下圖所示的操作,可觀察到生成白色沉淀,迅速變成灰綠色,最后變成紅褐色的現(xiàn)象,請寫出與上述現(xiàn)象相關的反應的化學方程式                                                 。

（5）一段時間后,該同學發(fā)現(xiàn)（3）中未變紅的溶液變成紅色,說明Fe2+ 具有   性。由此可知,實驗室中含F(xiàn)e2+的鹽溶液需現(xiàn)用現(xiàn)配制的原因是                           ，并且配制含F(xiàn)e2+的鹽溶液時應加入少量         。

（6）乙同學為了獲得持久白色的Fe(OH)2沉淀，準備用右圖所示裝置，用不含O2的蒸餾水配制的NaOH溶液與新制的FeSO4溶液反應。獲得不含O2的蒸餾水的方法是______________。反應開始時，打開止水夾的目的是___________________________________；一段時間后，關閉止水夾，在試管_______（填“A”或“B”）中觀察到白色的Fe(OH)2

 

查看答案和解析>>

同步練習冊答案