13.鐵是日常生活中用途最廣、用量最大的金屬材料.
(1)常溫下,可用鐵質(zhì)容器盛裝濃硫酸的原因是濃硫酸使鐵表面形成一層致密穩(wěn)定的氧化膜.
(2)某實驗小組利用如圖裝置驗證鐵與水蒸氣的反應(yīng).
①濕棉花的作用是提供水蒸氣,試管中反應(yīng)的化學(xué)方程式是3Fe+4H2O$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$Fe3O4+4H2
②實驗結(jié)束后,取出少量反應(yīng)后的固體于試管中,加入過量鹽酸,固體完全溶解,所得溶液中存在的陽離子是b(填序號).
a.一定有Fe2+、H+和Fe3+             b.一定有Fe2+、H+,可能有Fe3+
c.一定有Fe2+、Fe3+,可能有 H+       d.一定有Fe3+、H+,可能有Fe2+
(3)另稱取一定量的鐵釘放入足量的濃硫酸中,加熱,充分反應(yīng)后收集氣體.經(jīng)測定氣體中含有SO2、CO2和H2
①鐵與足量的濃硫酸反應(yīng)的化學(xué)方程式是2Fe+6H2SO4(濃)$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Fe2(SO43+3SO2↑+6H2O.
②將672mL(標(biāo)準(zhǔn)狀況)收集到的氣體通入足量溴水中,發(fā)生反應(yīng):SO2+Br2+2H2O═2HBr+H2SO4,然后加入足量BaCl2溶液,經(jīng)洗滌、干燥得到固體4.66g.由此推知收集到的氣體中SO2的體積分?jǐn)?shù)是66.7%.(結(jié)果保留三位有效數(shù)字)

分析 (1)根據(jù)鐵和濃硫酸鈍化的原理解答;
(2)①濕棉花含有水蒸氣,對反應(yīng)來說提供了水,鐵在高溫下與水反應(yīng)生成四氧化三鐵和氫氣,據(jù)此分析解答即可;
②產(chǎn)物四氧化三鐵中有+2價的鐵和+3價的鐵,還有可能有過量的鐵;
(3)①鐵是金屬具有還原性,濃硫酸具有氧化性,鐵被氧化成+3價鐵,濃硫酸被還原成+4價的硫;
②生成的SO2具有還原性,通入足量溴水中,發(fā)生SO2+Br2+2H2O=2HBr+H2SO4,利用硫元素的守恒,結(jié)合關(guān)系式:SO2→BaSO4求出SO2的體積分?jǐn)?shù).

解答 解:(1)常溫下,鐵在濃硫酸中發(fā)生鈍化現(xiàn)象使鐵表面形成一層致密穩(wěn)定的氧化膜,故鐵制品容器可以盛放濃硫酸,
故答案為:濃硫酸使鐵表面形成一層致密穩(wěn)定的氧化膜;
(2)①因為是鐵和水蒸氣的反應(yīng),試管內(nèi)有鐵粉,所以濕棉花主要是提供水蒸氣;鐵在高溫下與水反應(yīng)生成四氧化三鐵和氫氣,反應(yīng)方程式為:3Fe+4H2O$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$Fe3O4+4H2,
故答案為:提供水蒸氣;3Fe+4H2O$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$Fe3O4+4H2;
②鐵和水蒸氣反應(yīng),產(chǎn)物為四氧化三鐵和氫氣,加入過量鹽酸,固體完全溶解,必發(fā)生反應(yīng):Fe3O4+8HCl=FeCl2+2FeCl3+4H2O,所以所得溶液中存在的陽離子是一定有Fe2+、H+,四氧化三鐵黑色固體中可能含有過量的鐵,可能將三價鐵離子全部轉(zhuǎn)化成二價鐵離子,F(xiàn)e+2Fe3+═3Fe2+,所以所得溶液中存在的陽離子是一定有Fe2+、H+,可能有Fe3+,
故答案為:b;
(3)①鐵和濃硫酸反應(yīng)鐵被氧化成+3價鐵,濃硫酸被還原成+4價的硫,生成硫酸鐵和二氧化硫和水,反應(yīng)方程式為:2Fe+6H2SO4(濃)$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Fe2(SO43+3SO2↑+6H2O;
故答案為:2Fe+6H2SO4(濃)$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Fe2(SO43+3SO2↑+6H2O;
②SO2具有還原性,通入足量溴水中,發(fā)生SO2+Br2+2H2O=2HBr+H2SO4,離子方程式的書寫,將產(chǎn)物中的氫溴酸和硫酸拆成離子,所以離子方程式為SO2+Br2+2H2O═2Br-+SO42-+4H+,生成的硫酸遇到氯化鋇會產(chǎn)生白色沉淀,可以先洗滌然后再過濾來獲得純凈的硫酸鋇沉淀,則n(混合氣體)=$\frac{0.672L}{22.4L/mol}$=0.03mol,
SO2 ~BaSO4
1mol   233g
n       4.66g
n=0.02mol,
則 SO2的體積分?jǐn)?shù):$\frac{0.02}{0.03}$×100%=66.7%,
故答案為:66.7%.

點評 本題考查鐵及其化合物的性質(zhì)實驗,結(jié)合相關(guān)的化學(xué)反應(yīng)原理是解答的關(guān)鍵,本題難度中等.

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中化學(xué) 來源: 題型:選擇題

11.向BaCl2溶液中通入某混合氣體,無沉淀產(chǎn)生.則該混合氣體是( 。
A.Cl2和SO2B.CO2和NH3C.NO 和CO2D.NO2和SO2

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:解答題

4.圖l表示“侯氏制堿法”工業(yè)流程,圖2表示各物質(zhì)的溶解度曲線.

回答下列問題:
(1)圖中X的化學(xué)式為CO2
(2)沉淀池中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為NaCl+H2O+NH3+CO2=NaHCO3↓+NH4Cl,該反應(yīng)先向飽和食鹽水中通入NH3(填化學(xué)式)至飽和,再通入另一種氣體,若順序顛倒,后果是不能析出NaHCO3晶體.
(3)沉淀池的反應(yīng)溫度控制在30~35℃,原因是NaHCO3溶解度小,低于300C反應(yīng)速率慢,高于350CNaHCO3分解,不利于NaHCO3晶體析出.
(4)母液中加入CaO后生成Y的化學(xué)方程式為CaO+2NH4Cl=CaCl2+2NH3↑+H2O.
(5)氯堿工業(yè)是指電解飽和食鹽水,這里的堿是指NaOH(填化學(xué)式),其另外兩種氣體產(chǎn)物可以用于工業(yè)上制取純硅,流程如圖3:

①整個制備過程必須嚴(yán)格控制無水無氧.SiHCl3遇水劇烈反應(yīng),寫出該反應(yīng)的化學(xué)方程式SiHCl3+3H2O═H2SiO3+3HCl+H2↑.
②假設(shè)每一輪次制備1mol純硅,且生產(chǎn)過程中硅元素沒有損失,反應(yīng)I中HCl的利用率為90%,反應(yīng)II中H2的利用率為93.75%.則在第二輪次的生產(chǎn)中,補充投入HCl 和H2的物質(zhì)的量之比是5:1.

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:實驗題

1.氯化銅、氯化亞銅是重要的化工原料,廣泛地用作有機(jī)合成催化劑.

I.實驗室中以粗銅(含雜質(zhì)Fe)為原料制備銅的氯化物.現(xiàn)用如圖1所示的實驗儀器及藥品來制備純凈、干燥的氯氣并與粗銅反應(yīng)(鐵架臺、鐵夾、酒精燈已省略).按要求回答下列問題:
(1)按氣流方向連接各儀器接口順序是:a→d→e→j→h→f→g→b
(2)寫出加熱時硬質(zhì)試管中主要發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式Cu+Cl2$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CuCl2、2Fe+3Cl2$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2FeCl3
II.若將上述實驗制得的固體產(chǎn)物按如圖2的流程操作,請回答下列問題:
(3)檢驗溶液2中是否含有雜質(zhì)離子的試劑是KSCN溶液.
(4)溶液l可加試劑X用于調(diào)節(jié)pH以除去雜質(zhì),X可選用下列試劑中的(填序號)c、e.
a.NaOH    b.NH3•H2O    C.CuO  d.CuSO4    e.Cu2(OH)2CO3
(5)反應(yīng)②是向溶液2中通入一定量的SO2,加熱一段時間后生成CuCl白色沉淀.寫出制備CuCl的離子方程式2Cu2++2Cl-+SO2+2H2O$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2CuCl↓+4H++SO42-

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:實驗題

8.某學(xué)習(xí)小組在研究CH4還原Fe2O3的實驗中,發(fā)現(xiàn)生成的黑色粉末各組分均能被磁鐵吸引.查閱資料得知:在溫度不同、受熱不均時會生成具有磁性的Fe3O4.為進(jìn)一步探究黑色粉末的組成及含量,他們進(jìn)行如下實驗.
(一).定性檢驗
(1)往黑色粉末中滴加鹽酸,觀察到有氣泡產(chǎn)生,則黑色粉末中一定有Fe.
(2)熱還原法檢驗:按如圖1裝置連接好儀器(圖中夾持設(shè)備已略去),檢查裝置的氣密性.往裝置中添加藥品.打開止水夾K通人氫氣,持續(xù)一段時間后再點燃C處的酒精燈.請回答下列問題:

①檢查裝置A氣密性的方法是關(guān)閉止水夾K,往長頸漏斗加水至漏斗內(nèi)的液面高于導(dǎo)氣管,靜置一段時間后液面差保持不變,說明裝置A的氣密性良好.
②B中試劑的名稱是濃硫酸.
③若加熱一段時間后,裝置D中白色粉末變藍(lán)色,對黑色粉末的組成得出的結(jié)論是黑色固體含有Fe和Fe3O4
(3)某同學(xué)也設(shè)計一個實驗方案來探究黑色粉末是否含F(xiàn)e3O4:取少量黑色粉末于試管,加足量鹽酸,充分振蕩使黑色粉末完全溶解,滴人KSCN溶液,觀察現(xiàn)象.請分析此方案是否可行,并解釋原因.答:不可行,因Fe3O4溶于鹽酸生成Fe3+與Fe反應(yīng)生成Fe2+,溶液不變色.
(二).沉淀法定量測定按如圖2實驗流程進(jìn)行測定.
(4)操作II的名稱是過濾、洗滌、轉(zhuǎn)移固體.
(5)通過以上數(shù)據(jù),計算黑色粉末中各組分的質(zhì)量分別為Fe:0.56g,F(xiàn)e3O4:2.32g.

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:解答題

18.資料顯示:鎂與飽和碳酸氫鈉溶液反應(yīng)產(chǎn)生大量氣體和白色不溶物.某同學(xué)通過如圖實驗探究反應(yīng)原理并驗證產(chǎn)物. 實驗I:用砂紙擦去鎂條表面氧化膜,將其放入盛適量滴有酚酞的飽和碳酸氫鈉溶液的燒杯中,迅速反應(yīng),產(chǎn)生大量氣泡和白色不溶物,溶液的淺紅色加深.

(1)提出假設(shè):
猜測1:白色不溶物可能為Mg(OH)2
猜測2:白色不溶物可能為MgCO3猜測3:白色不溶物可能為堿式碳酸鎂[yMg(OH)2•xMgCO3]
(2)定性實驗:
實驗序號實驗實驗現(xiàn)象結(jié)論
實驗Ⅰ 取一小段鎂條,用砂紙擦去表面氧化膜,將其放入足量的滴有酚酞的飽和NaHCO3溶液中,充分反應(yīng)后過濾 產(chǎn)生較多氣泡和白色不溶物,溶液有淺紅色變成紅色
 實驗Ⅱ 將實驗Ⅰ中收集到的氣體點燃 能安靜燃燒,火焰呈淡藍(lán)色 氣體成分為
①氫氣
 實驗Ⅲ 取實驗Ⅰ中白色不溶物濾出、洗滌,取少量加入足量稀鹽酸、诋a(chǎn)生氣泡沉淀全部溶解 白色不溶物中含有
MgCO3
 實驗Ⅳ、跜aCl2或BaCl2 產(chǎn)生白色沉淀,溶液紅色變淺 溶液中存在CO32-
④實驗Ⅲ中洗滌的操作方法是用玻璃棒引流,向過濾器(或漏斗)中注入蒸餾水至浸沒沉淀,等水自然流盡后,重復(fù)2~3遍.
(3)定量實驗:
稱取干燥、純凈的白色不溶物 14.2g,充分加熱至不再產(chǎn)生氣體為止,并使分解產(chǎn)生的氣體全部進(jìn)入如圖裝置中.實驗后裝置A 增重1.8g,裝置B 增重4.4g.裝置C 的作用是;若移除裝置C 會導(dǎo)致x/y 的值偏大.
(填“偏大”、“偏小”或“不變”).?寫出鎂與飽和碳酸氫鈉溶液反應(yīng)的化學(xué)方程式3Mg+4NaHCO3+2H2O=Mg(OH)2•2MgCO3↓+2Na2CO3+3H2↑.

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:選擇題

5.設(shè)NA為阿伏伽德羅常數(shù)值.下列有關(guān)敘述正確的是( 。
A.1molFe溶于過量硝酸,電子轉(zhuǎn)移數(shù)為2NA
B.1molN2與4molH2反應(yīng)生成的NH3分子數(shù)為2NA
C.標(biāo)準(zhǔn)狀況下,2.24LCCl4含有的共價鍵數(shù)為0.4NA
D.14g乙烯和丙烯混合氣體中的氫原子數(shù)為2NA

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:解答題

2.有機(jī)物A~M有如圖所示轉(zhuǎn)化關(guān)系,A與F分子中所含碳原子數(shù)相同,且均能與NaHCO3溶液反應(yīng),F(xiàn)的分子式為C9H10O2,且不能使溴的CC14溶液褪色,D能發(fā)生銀鏡反應(yīng),M與足量的NaOH溶液反應(yīng)后的產(chǎn)物,其一氯代物只有一種.

己知:(R1、R2表示烴基或氫原子)
請回答:
(1)B的結(jié)構(gòu)簡式為
(2)反應(yīng)①~⑦中,屬于氧化反應(yīng)的是③⑥(填反應(yīng)序號).
(3)寫出反應(yīng)④的化學(xué)方程式
(4)D與新制Cu (OH)2懸濁液反應(yīng)的化學(xué)方程式為
(5)A的相對分子質(zhì)量在180~260之間,從以上轉(zhuǎn)化中不能確認(rèn)A的某一官能團(tuán),下列確定該官能團(tuán)的哪些實驗方法是正確的bd.
A.取少量A于試管中,再加入苯振蕩,觀察分液后上層溶液顏色
B.取少量A于試管中,再加入NaOH溶液共熱,待冷卻后加入稀硝酸調(diào)節(jié)至酸性,最后滴入AgNO3溶液,觀察沉淀顏色
C.取少量A于試管中,再滴入AgN03溶液,再加入稀硝酸,觀察沉淀顏色
D.取少量A于試管中,再加入NaOH的醇溶液共熱,待冷卻后加入稀硝酸調(diào)節(jié)至酸性,最后滴入AgNO3浴液,觀察沉淀顏色
(6)符合下列條件的F的同分異構(gòu)體共有2種.
A.能發(fā)生銀鏡反應(yīng)
B.能與FeC13溶液發(fā)生顯色反應(yīng)
C.核磁共振氫譜上有四個峰,其峰面積之比為1:1:2:6.

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:解答題

3.在燒瓶放20克蔗糖,依次加入少量水、20mL濃硫酸,蔗糖逐漸變黑,體積膨脹,形成疏松多孔的黑面包,燒瓶發(fā)燙,品紅溶液顏色變淡.請回答:
(1)儀器a的名稱分液漏斗
(2)小試管盛裝試劑NaOH或氨水
(3)下列說法不正確的是D
A.蔗糖變黑說明發(fā)生過程 C12H22O11→C+H2O
B.品紅顏色變淡說明SO2有漂白性
C.上述實驗體現(xiàn)濃硫酸的脫水性、吸水性和氧化性
D.將氣體依次通過飽和碳酸氫鈉溶液、澄清石灰水,石灰水變渾濁證明含有CO2

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同步練習(xí)冊答案