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19.按如圖1所示裝置進行鐵和水蒸氣反應的實驗.
(1)鐵粉與水蒸氣反應的化學方程式是:Fe+4H2O(g) $\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$Fe3O4+4H2;
(2)為檢驗生成的氣體產物,需從圖2選擇必要的裝置,其正確的連接順序為(用接口字母表示)a-a-f-g-b-c-h,描述能驗證氣體產物的實驗現象黑色的氧化銅變成紅色,白色的無水硫酸銅變成藍色;

(3)停止反應,待裝置冷卻后,取出反應過的鐵粉混合物,加入過量的稀硫酸充分反應,過濾.簡述檢驗所得濾液中Fe3+的操作方法:取少量濾液與試管中,滴入幾滴KSCN溶液,若溶液變血紅色,證明含有鐵離子,否則無鐵離子;
(4)經檢驗上述濾液中不含Fe3+,這不能說明鐵粉與水蒸氣反應所得產物中不含+3價的鐵.原因是(用離子方程式說明):2Fe3++Fe=3Fe2+
(5)某同學利用上述濾液制取白色的Fe(OH)2沉淀,向濾液中加入NaOH溶液后,觀察到生成的白色沉淀迅速變成灰綠色,最后變成紅褐色.
①沉淀由白色變為紅褐色的化學方程式是:4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3
②為了得到白色的Fe(OH)2沉淀,并盡可能使沉淀長時間保持白色,有同學設計如圖3所示的裝置:通電后,溶液中產生大量的白色沉淀,且較長時間不變色.下列說法中正確的是ABD(填序號).
A.電源中的a為正極,b為負極
B.可以用NaCl溶液作為電解液
C.A、B兩端都必須用鐵作電極
D.陰極發生的反應是2H++2e-═H2

分析 (1)在高溫下,鐵粉和水蒸氣反應,產物有四氧化三鐵和氫氣;
(2)生成的氣體產物為氫氣,氫氣與氧化銅反應生成水,氫氣與氧化銅反應之前要干燥,根據氧化銅、無水硫酸銅顏色變化可以驗證;
(3)檢驗濾液中是否含有Fe3+的簡單方法是滴入幾滴KSCN溶液,觀察溶液是否變紅色;
(4)反應生成四氧化三鐵可以與稀硫酸發生反應Fe3O4+8H+=Fe2++2Fe3++4H2O,若鐵粉過量,還可以和鐵離子反應生成亞鐵離子,所以濾液中可能含有鐵離子,也可能不含有鐵離子;
(5)①氫氧化亞鐵不穩定接觸空氣時很快被氧化為氫氧化鐵;
②要較長時間觀察到氫氧化亞鐵的白色沉淀,關鍵是怎樣降低反應體系中氧氣的量,利用生成的氫氣趕凈裝置中的氧氣,氫氣應在B電極產生;

解答 解:(1)在高溫下,鐵粉和水蒸氣反應生成四氧化三鐵和氫氣,反應的化學方程式為:Fe+4H2O(g) $\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$Fe3O4+4H2;
故答案為:Fe+4H2O(g) $\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$Fe3O4+4H2;
(2)將產生的氣體干燥后再與氧化銅反應生成銅單質和水,無水硫酸銅遇水變藍色,所以實驗裝置連接順序為:a→f→g→b→c→h,能驗證氣體為氫氣的實驗現象是:黑色的氧化銅變成紅色,白色的無水硫酸銅變成藍色,
故答案為:a-f-g-b-c-h;黑色的氧化銅變成紅色,白色的無水硫酸銅變成藍色;
(3)檢驗濾液中是否含有Fe3+的簡單方法是:滴入幾滴KSCN溶液,觀察溶液是否變紅色,若溶液變紅色證明含有Fe3+,否則不含;
故答案為:取少量濾液與試管中,滴入幾滴KSCN溶液,若溶液變血紅色,證明含有鐵離子,否則無鐵離子;
(4)反應生成四氧化三鐵可以與稀硫酸發生反應Fe3O4+8H+=Fe2++2Fe3++4H2O,若鐵粉過量,還可以和鐵離子反應:2Fe3++Fe=3Fe2+,生成亞鐵離子,所以濾液中可能含有鐵離子,也可能不含有鐵離子,
故答案為:2Fe3++Fe=3Fe2+;
(5)①氫氧化亞鐵不穩定接觸空氣時很快被氧化為氫氧化鐵,反應的化學方程式為:4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3;
故答案為:4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3
②要較長時間觀察到氫氧化亞鐵的白色沉淀,關鍵是怎樣降低反應體系中氧氣的量,利用生成的氫氣趕凈裝置中的氧氣,氫氣應在B電極產生.
A.產生氫氣的電極應為陰極,電源中的a為正極,b為負極,故A正確;
B.可以用NaCl溶液作為電解液,陰極產生氫氧化鈉與陽極產生的亞鐵離子生成氫氧化亞鐵,故B正確;
C.陽極用鐵作電極,陰極不一定要用鐵作電極,故C錯誤;
D.陰極是氫離子得電子生成氫氣,電極反應式是2H++2e-═H2↑,故D正確,
故選:ABD.

點評 本題考查物質探究與制備實驗、常見離子檢驗、電解原理應用等,關鍵是對實驗原理的理解,熟練掌握元素化合物性質,難度中等.

練習冊系列答案
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科目:高中化學 來源: 題型:選擇題

9.濃硫酸與下列物質作用時,既表現氧化性,又表現酸性的是( 。
①熾熱的木炭 ②H2S氣體、跜u、蹻eO、軳H3、拚崽恰、逤uSO4•5H2O、噼F、鋁.
A.③④B.①②⑤⑧C.①②③④⑦D.⑥⑦

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科目:高中化學 來源: 題型:選擇題

10.下列實驗“操作和現象”與“結論”都正確的是( 。
操作和現象結  論
A向盛有2mL0.1mol/LAgNO3溶液的試管中,先滴幾滴0.1mol/LKCl溶液,再滴加0.1mol/LKI溶液.試管中先出現白色沉淀,后出現淡黃色沉淀Ksp(AgCl)<Ksp(AgI)
B向裝有Fe(NO32溶液的試管中加入幾滴稀H2SO4溶液顏色基本不變Fe(NO32與H2SO4不反應
C在分液漏斗中加入碘水后再加入CCl4,充分振蕩,分層,下層溶液呈紫色CCl4可作為碘的萃取劑
D測定飽和NaClO溶液、CH3COONa溶液的pH,pH(NaClO)>pH(CH3COONa)弱酸的酸性:HClO<CH3COOH
A.AB.BC.CD.D

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科目:高中化學 來源: 題型:解答題

7.“摩爾鹽”[(NH42Fe(SO42•6H2O]是分析化學中的重要試劑.查閱文獻得知:“摩爾鹽”隔絕空氣加熱至500℃時可完全分解,但產物復雜.某學習小組欲探究其分解產物.
Ⅰ.【提出猜想】摩爾鹽受熱分解,小組同學認為分解產物可能有以下幾種情況:
a.Fe2O3、SO3、NH3、H2O              b.FeO、NH3、SO3、H2O
c.FeO、SO2、NH3、H2O               d.Fe2O3、NH3、SO2、SO3、H2O
經認真分析,通過推理即可確定,猜想ac不成立(填序號).
Ⅱ.【實驗探究】為檢驗分解產物,甲同學設計了如下實驗裝置.

請回答下列問題:
(1)B裝置的容器名稱是錐形瓶.
(2)取一定量“摩爾鹽”置于加熱管A中,加熱至分解完后打開K,再通入N2,目的是使分解產生的氣體在B、C中被吸收充分.
(3)觀察到A中固體逐漸變為紅棕色,B、C中均產生白色沉淀.C中發生反應的離子方程式為SO2+H2O2+Ba2+=BaSO4↓+2H+
(4)待A中剩余固體冷卻至室溫后,取少量置于試管中,加入稀硫酸溶解,再滴幾滴KSCN溶液,可以觀察到的現象是溶液變紅色.
(5)乙同學設計實驗驗證A中殘留物不含FeO,操作方法及實驗現象是:取少量A中殘留物放入試管中,加稀硫酸溶解,再滴加K3[Fe(CN)6]溶液,不產生藍色沉淀,說明沒有Fe2+
Ⅲ.【實驗反思】
乙同學認為:裝置B中產生白色沉淀不能證明分解產物中一定含SO3,原因是分解產生的氨氣消耗完B裝置中的HCl后,過量的氨氣存在時二氧化硫與BaCl2溶液反應生成白色沉淀.

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科目:高中化學 來源: 題型:解答題

14.黃色固體聚合硫酸鐵(SPFS)是一種重要的無機高分子絮凝劑,極易溶于水,作為工業和生活污水處理等領域具有重要的應用.SPFS可表示成Fex(OH)y(SO4z•nH2O.工業上常用的一種制備流程為:(綠礬化學式為FeSO4•7H2O)

在SPFS的多個質量指標中,鹽基度是重要的質量指標之一,鹽基度定義為:鹽基度=
n(OH-)/3n( Fe)×100%.式中n(OH-)、n(Fe)分別表示固體聚合硫酸鐵中OH和Fe的物質的量.試回答下列問題.
(1)在綠礬中加入酸性介質的NaClO3目的是將Fe2+氧化為Fe3+
(2)實驗室進行“蒸發”時用到的儀器有鐵架臺(帶鐵圈)、酒精燈和蒸發皿、玻璃棒.
(3)SPFS溶于水后并與水反應生成氫氧化鐵膠體 能吸附水中的懸浮物來凈化水.
(4)取15.05g某固體聚合硫酸鐵溶解于水,向其中加人過量的BaCl2溶液到沉淀完全,經過濾、洗滌、干燥得白色沉淀20.97g.向上述濾液中加人NH3•H2O,調節溶液pH=6,經過濾、洗滌、干燥得Fe2O3固體5.60g.該固體聚合硫酸鐵的鹽基度為14.29%.
(5)計算出該固體聚合硫酸鐵樣品的化學式Fe7(OH)3(SO49•11H2O(寫出計算過程).

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4.某天然有機化合物A僅含C、H、O元素,與A相關的變化如下(部分反應產物已略去):

(1)化合物B的官能團名稱是碳碳雙鍵和羧基,B→F的反應類型為加成反應或還原反應.
(2)寫出下列反應的化學方程式或離子方程式:
S→B的第①步:HOOCCHClCH2COOH+3OH--OOCCH=CHCOO-+Cl-+3H2O.
A→P:
D→E的第①步:HOOCCHBrCHBrCOOH+4OH--OOCC≡CCOO-+2Br-+4H2O.
(3)n mol A發生縮聚反應生成(n-1)mol H2O時,所得鏈狀聚酯的結構簡式為
(4)寫出與D具有相同官能團的D的所有同分異構體的結構簡式:

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科目:高中化學 來源: 題型:選擇題

11.下列有關NaHS03溶液的敘述正確的是(  )
A.該溶液中,K+、Ca2+、Cl2、Br -可以大量共存
B.與足量Ca( OH)2溶液反應的離子方程式:Ca2++OH-+HS03═CaS03↓+H20
C.與FeCI3溶液反應的離子方程式:SO32-+2 Fe3++H20═SO42-+2Fe2++2H+
D.能使含I2的淀粉溶液藍色褪去,說明NaHSO3溶液具有漂白性

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科目:高中化學 來源: 題型:選擇題

8.經質譜法測定,某烴W的相對分子質量為70.在W中滴加酸性高錳酸鉀溶液,振蕩,溶液褪色,下列有關W的說法正確的是(  )
A.W分子中碳、氫質量比為1:2B.W同分異構體有5種
C.經紅外光譜測定W最多有4個甲基D.在核磁共振氫譜中W最少有2個峰

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科目:高中化學 來源: 題型:解答題

11.A是用途最廣的金屬,B、C是常見氣體單質,E溶液為常見強酸,D溶液中滴加KSCN溶液顯血紅色,它們相互轉化關系如圖所示.

請回答:
(1)寫出B物質的化學式:Cl2;F的化學式:FeCl2
(2)A在一定的條件下可與水蒸氣發生反應,反應的化學反應方程式為:3Fe+4H2O(g)$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$Fe3O4+4H2.寫出第④步反應的離子方程式2Fe3++Fe=3Fe2+
(3)F溶液中滴入NaOH溶液可能產生的實驗現象是先生成白色絮狀沉淀,迅速變成灰綠色,最后變成紅褐色;
(4)將D的飽和溶液滴加到沸水中可以制得一種膠體,寫出該反應的化學反應方程式FeCl3+3H2O$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Fe(OH)3(膠體)+3HCl.
(5)在100mL的F溶液中通入標準狀況224mLCl2,F溶液恰好轉化成D溶液,則原F溶液的物質的量濃度為0.2mol•L-1

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