1、第三章铁金属材料第一节铁及其化合物第1课时铁的单质和氧化物、氢氧化物基础过关练题组一铁的性质1.(2019福建福州福清一中高一上期末)常温下,将铁片放入下列溶液中,不发生反应的是()A.稀硫酸 B.氯水C.氢氧化钠溶液D.硫酸铜溶液2.某学生以铁丝和Cl2为原料进行下列实验。从分类角度分析,下列说法正确的是()A.实验反应制得的物质均为纯净物B.实验均发生氧化还原反应C.实验中发生的反应是化合反应D.实验所涉及的物质均为电解质或非电解质3.(2021黑龙江哈尔滨六中高一上月考)下列关于铁与水蒸气反应的说法中不正确的是()A.反应中有氢气产生B.此反应需在高温条件下才能发生C.生成的铁的化合物中
2、铁全部呈+3价D.该反应中水作氧化剂4.(2020北京四中高一上月考)用如图所示装置进行Fe与水蒸气反应的实验,下列有关说法不正确的是()A.装置A的作用是为实验提供持续不断的水蒸气B.装置B中反应的化学方程式是2Fe+3H2O(g) Fe2O3+3H2C.装置C中加入的固体干燥剂可能是碱石灰D.点燃D处的气体前必须检验气体的纯度5.(2019云南玉溪高二期末)红热的铁能与水蒸气反应,有氢气生成。现用如图所示装置进行铁在高温下与水蒸气反应的实验,并用简单的方法收集、检验生成的氢气。请回答下列问题。(1)写出铁与水蒸气反应的化学方程式:。(2)干燥管C内盛放的药品是或;干燥管的(填“m”或“n”
3、)端与g导管相连接。(3)装置最后用一个试管来收集产生的气体,怎样用简单的方法检验收集到的气体是氢气?简述实验操作步骤和现象:。题组二铁的氧化物与氢氧化物6.(2021湖南五市十校高一上联考)化学既是一门变幻无穷的神奇学科,也是一个色彩缤纷的美丽世界,对下列物质的颜色判断错误的是()A.Cl2:黄绿色气体B.Fe(OH)3:红褐色固体C.Fe3O4:红棕色固体D.FeO:黑色固体7.有关铁的氧化物的说法中,不正确的是(深度解析)A.赤铁矿主要成分是Fe2O3,Fe2O3是红棕色固体,常用作红色油漆和涂料B.Fe3O4是黑色晶体,其中1/3的铁显+2价,2/3的铁显+3价C.FeO、Fe2O3都
4、不溶于水,但都能和盐酸反应生成相应的盐D.FeO不稳定,在空气中加热迅速被氧化成Fe2O38.以物质的类别为横坐标,化合价为纵坐标绘制的图叫“价类”二维图。如图是铁的“价类”二维图,则Y物质为()A.FeOB.Fe(OH)2C.Fe3O4D.FeSO49.建筑用的红砖和青砖,其颜色不同是因为其中含有的铁的氧化物不同。我国古代砖瓦建筑能够保持到现在的,几乎无一例外是由青砖建成的。有人提出以下可能的原因:青砖中含有FeO;青砖中含有Fe3O4;Fe2O3遇长期酸雨侵蚀会溶解使砖瓦强度降低;Fe3O4性质稳定;FeO性质稳定。你认为有道理的是()A.B.C.D.10.铁屑溶于过量稀硫酸,过滤后向滤液
5、中加入过量氨水,有白色沉淀生成,过滤,在空气中加热沉淀至质量不再发生变化,得到红棕色残渣。上述沉淀和残渣分别是()A.Fe(OH)3Fe2O3 B.Fe(OH)2Fe2O3C.Fe(OH)2Fe(OH)3D.Fe(OH)2Fe3O411.某学习小组为认识铁及其化合物的性质、分散系的性质做了如下一组综合实验,根据实验流程回答相关问题:(1)请写出Fe2O3转化为FeCl3所发生反应的化学方程式:。(2)物质所属的物质类别为。(3)请写出FeCl3溶液与铁粉反应的化学方程式:,该反应中铁为(填“氧化剂”或“还原剂”)。(4)将FeCl3饱和溶液滴入沸水中,并继续煮沸至液体呈色,制得分散系为,它与F
6、eCl3溶液、Fe(OH)3浊液的本质区别是。题组三Fe(OH)2的制备12.(2019江西南昌二中高一上期末)实验室用FeCl2和烧碱制备Fe(OH)2,为使生成的产物不被氧化,下列说法错误的是(深度解析)A.配制FeCl2溶液和烧碱溶液所用的蒸馏水要煮沸B.可在FeCl2溶液的上面加一层苯,以隔绝空气C.向FeCl2溶液中滴加烧碱溶液时,胶头滴管尖嘴不能伸入试管中D.产生Fe(OH)2沉淀后,不能振荡试管13.金属钠与FeSO4溶液反应,很难完整地看到反应全过程的现象。为此,有人用如图所示装置进行实验改进:先用无氧蒸馏水配制纯净的FeSO4溶液,加入试管里,再在FeSO4溶液的液面上覆盖一
7、薄层汽油,将试管放在盛热水的烧杯中,待试管中汽油层消失后,向试管中加入一小粒金属钠,迅速塞上带导气弯管的单孔塞,可以清楚地看到钠与FeSO4溶液反应的全过程。(1)汽油的作用是。(2)加入钠后观察到钠熔成光亮的小球,在液面上四处游动,溶液中有的沉淀生成。(3)如果向试管中加入汽油后立即加入钠粒可能发生爆炸,其原因是。(4)写出钠与FeSO4溶液反应的化学方程式:,离子方程式是。14.如下图所示装置可用来制取和观察Fe(OH)2在空气中被氧化时颜色的变化。实验时必须使用铁屑和6 molL-1的硫酸溶液,其他试剂任选。回答下列问题:(1)B中盛一定量的NaOH溶液,A中应预先加入的试剂是,A中反应
8、的离子方程式是。(2)实验开始时先将止水夹E(填“打开”或“关闭”),C中收集到气体的主要成分是。(3)简述生成Fe(OH)2的操作过程:。(4)拔去装置B中的橡胶塞,使空气进入,写出有关反应的化学方程式:。能力提升练题组一铁及其化合物性质的综合考查1.(2021浙江绍兴高一上月考,)下图为铁元素的“价类”二维图,其中的箭头表示部分物质间的转化关系,下列说法正确的是(深度解析)A.铁与水蒸气在高温下反应可实现上述转化B.FeO是一种黑色粉末,不稳定,在空气中受热,迅速发生转化生成红棕色粉末C.由图可预测:高铁酸盐(含FeO42-)具有强氧化性,可用于消毒。FeO42-被还原为Fe3+,最终可生
9、成Fe(OH)3胶体,从而吸附水中的悬浮物,故高铁酸盐可用作净水剂D.加热Fe(OH)3发生转化,加水溶解可实现转化2.()已知A为常见的金属单质,根据如图所示的关系,下列叙述中正确的是()A.A为Fe,B为FeOB.CD溶液的颜色变化:浅绿色棕黄色C.的离子方程式:Fe+2Fe3+ 3Fe2+D.的离子方程式:4Fe(OH)2+O2+2H2O 4Fe(OH)33.(2021河南洛阳一中高一上月考,)纳米级四氧化三铁是应用最为广泛的软磁性材料之一,共沉淀法是目前制备纳米四氧化三铁的重要方法,其流程如图所示:下列说法错误的是()A.保存溶液A时,应加入少量铁粉B.FeSO47H2O和FeCl36
10、H2O的物质的量之比最好为21C.取滤液进行焰色试验,火焰为黄色D.其制备反应类型不属于氧化还原反应4.(2021山东菏泽一中等六校高一上联考,)铁元素是人体中含量最高的生命必需微量元素,承担着极其重要的生理功能。在日常生活中,常见的食品抗氧化剂主要活性成分为铁粉,脱氧过程中的一步主要反应为4Fe(OH)2+O2+2H2O 4Fe(OH)3(红褐色固体)。工业上高铁酸盐在能源、环保等方面有着广泛的用途,湿法制备高铁酸盐的原理为3ClO-+10OH-+2Fe3+ 2FeO42-+3Cl-+5H2O。根据以上信息,回答以下问题:(1)高铁酸根离子(FeO42-)中铁元素的化合价为;湿法制备高铁酸盐
11、的反应中,氧化剂是,被氧化的元素是(填元素名称)。消耗1 mol还原剂转移电子的物质的量为。(2)某化学小组用食品抗氧化剂(成分为铁粉、活性炭、氯化钠)进行以下实验。操作1名称是,溶液丙中一定含有的金属阳离子是。将乙烘干后,用乙的氧化物进行以下实验,物质之间的转化关系如图所示:(反应条件及部分产物略去)写出反应1的化学方程式,并用单线桥标出电子转移的方向及数目:。反应3的离子方程式为。题组二铁及其化合物性质的实验探究5.(2021山西太原五中高一上阶段检测,)某同学设计如下装置进行铁与水蒸气反应的实验,虚线框处的装置用来检验生成的气体。下列说法正确的是(已知:Fe+2Fe3+ 3Fe2+)(深
12、度解析)A.实验后,装置B中生成红棕色固体B.虚线框C处应该选择装置甲C.实验时将螺旋状铜丝加热变黑后再趁热迅速伸入试管中,可观察到铜丝由黑变红D.实验后,将装置B中的固体溶于足量稀硫酸,所得溶液中一定含有Fe3+6.(原创,)某化学实验小组为检验FeC2O4xH2O的成分并测定x的值,设计了如下实验:下列有关叙述错误的是()A.操作1需使用的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒、漏斗B.酸溶过程中可用稀硫酸代替稀盐酸C.试剂X为KSCN溶液D.FeC2O4xH2O中x的值为27.()Fe3O4是一种黑色粉末,又称磁性氧化铁,它的组成可写成FeOFe2O3。某化学实验小组通过实验来探究一黑色粉末是否由Fe3
13、O4、CuO组成(不含有其他黑色物质)。为了完成实验探究,该同学查阅资料得到信息:Fe3+遇KSCN溶液显红色,Fe(OH)3为红褐色沉淀。探究过程如下:.提出假设:假设1.黑色粉末是CuO;假设2.黑色粉末是Fe3O4;假设3.。.设计探究实验:取少量粉末放入足量稀硫酸中,在所得溶液中滴加KSCN溶液。(1)若假设1成立,则实验现象是。(2)若所得溶液显红色,则假设成立。(3)溶液显红色后,为进一步探究,继续向所得溶液中加入足量铁粉,若产生的现象,则假设3成立。有另一小组同学提出,若混合物中CuO含量较少,可能加入铁粉后实验现象不明显。查阅资料:Cu2+与足量氨水反应生成深蓝色溶液:Cu2+
14、4NH3H2O Cu(NH3)42+(深蓝色)+4H2O。(4)为探究是假设2还是假设3成立,另取少量粉末加稀硫酸充分溶解后,再加入足量氨水,若(用语言描述现象,下同),则假设2成立;若,则假设3成立。深度解析8.()如图是铁与水蒸气反应的实验装置。在硬质玻璃管中放入铁粉和石棉绒(石棉绒是耐高温材料,与水、铁不反应)的混合物,加热,就可以完成高温下铁与水蒸气反应的实验。【查阅资料】含有Fe3+的盐溶液遇到KSCN溶液时变成红色,含有Fe2+的盐溶液遇到KSCN溶液时不变色。(1)请配平该反应的化学方程式:Fe+H2O(g) Fe3O4+H2。(2)仪器a的名称是。(3)某同学为了研究一定时间内
15、铁粉的转化率,设计了如下实验:准确称量一定质量的铁粉进行反应,测量反应后生成气体的体积,计算铁粉的转化率。该同学应该先点燃(填“A”或“B”)处的酒精灯(或酒精喷灯),测量气体体积不可以选用上图中(填“甲”“乙”或“丙”)装置。称取5.6 g铁粉与适量石棉绒混合,然后加热反应一段时间。若测出气体的体积在标准状况下为0.448 L,则铁粉的转化率为。(转化率=已消耗的量起始的量100%)(4)将硬质玻璃管中反应后的固体混合物全部取出置于烧杯中,加入足量的盐酸溶解并过滤,为探究反应后溶液中含有的阳离子,小林同学进行如下实验,请你将下表补充完整:步骤现象解释(用离子方程式表示)结论.取样,滴加KSC
16、N溶液溶液不变红色Fe3O4+8H+ Fe2+2Fe3+4H2O反应后的溶液中阳离子为.取样,滴加NaOH溶液刚开始无明显现象,一段时间后先出现色沉淀,迅速变为灰绿色,最终变为色Fe2+2OH- Fe(OH)24Fe(OH)2+2H2O+O2 4Fe(OH)3答案全解全析基础过关练1.C2.C3.C4.B6.C7.D8.B9.B10.B12.C1.C铁与稀硫酸反应:Fe+H2SO4 FeSO4+H2;氯水具有酸性和强氧化性,可以和铁反应;铁与硫酸铜发生置换反应:Fe+CuSO4FeSO4+Cu;铁与氢氧化钠溶液不发生反应。2.C实验得到的是氢氧化铁胶体,是混合物,A项错误;实验是FeCl3的溶
17、解,是物理变化,实验中的反应中无元素化合价变化,两实验均未发生氧化还原反应,B项错误;实验中发生反应的化学方程式为2Fe+3Cl2 2FeCl3,是化合反应,C项正确;实验中的铁和氯气是单质,二者既不是电解质也不是非电解质,D项错误。3.CFe与水蒸气反应生成四氧化三铁和氢气,A正确;常温下,Fe与水不反应,此反应需要在高温下才能发生,B正确;四氧化三铁中铁的价态为+2价与+3价,C错误;水中氢元素化合价降低,在该反应中水作氧化剂,D正确。4.B装置A是液态水在加热的条件下产生水蒸气的装置,作用是为实验提供持续不断的水蒸气,A正确;Fe与水蒸气在高温下发生反应生成Fe3O4和H2,反应的化学方
18、程式是3Fe+4H2O(g) Fe3O4+4H2,B错误;氢气可以用碱石灰干燥,C正确;氢气在点燃之前应该先检验纯度,防止发生爆炸,D正确。5.答案(1)3Fe+4H2O(g) Fe3O4+4H2(2)无水CaCl2碱石灰n(3)试管口向下,用拇指堵住试管口,靠近酒精灯火焰,松开拇指,若听到“噗”的一声或发出爆鸣声,说明收集到的气体是H2解析(1)铁与水蒸气在高温条件下反应生成四氧化三铁和氢气。(2)利用干燥管干燥氢气,应选择固体干燥剂,如无水CaCl2、碱石灰、P2O5等。接干燥管时,大口进气小口出气,所以n端与g导管相连。(3)检验氢气的基本操作:试管口向下,用拇指堵住试管口,靠近酒精灯火
19、焰,松开拇指,若听到“噗”的一声或发出爆鸣声,说明收集到的气体是H2。6.CCl2是黄绿色气体,A正确;Fe(OH)3是红褐色固体,B正确;Fe3O4是黑色固体,氧化铁为红棕色固体,C错误;FeO是黑色固体,D正确。7.DFe2O3是红棕色固体,是赤铁矿的主要成分,常用作红色油漆和涂料,A正确;Fe3O4是黑色晶体,可以写作Fe2O3FeO,其中1/3的铁显+2价,2/3的铁显+3价,B正确;FeO、Fe2O3都不溶于水,二者都能和盐酸反应生成相应的盐,C正确;FeO不稳定,在空气中加热迅速被氧化成Fe3O4,D错误。方法技巧Fe3O4中铁元素有+2价、+3价两种价态,属于复杂的氧化物,可看成
20、Fe2O3FeO,所以在书写其与盐酸反应的化学方程式时可看作FeO、Fe2O3分别与盐酸反应,然后再把两个反应叠加。8.BY处表示的物质属于碱,铁元素的化合价为+2价,该化合物是氢氧化亚铁,化学式为Fe(OH)2。9.B由题给信息可知青砖中所含的铁的氧化物性质较稳定,推测青砖中含有四氧化三铁;而氧化铁是红棕色固体,推测红砖中含有氧化铁,氧化铁可与酸雨中的成分发生反应而溶解。由此分析正确。10.B铁与稀硫酸反应生成FeSO4,再与过量氨水反应生成Fe(OH)2白色沉淀,在空气中加热Fe(OH)2,铁元素被氧化为+3价,最后所得红棕色残渣为Fe2O3。11.答案(1)Fe2O3+6HCl 2FeC
21、l3+3H2O(2)碱(3)2FeCl3+Fe 3FeCl2还原剂(4)红褐Fe(OH)3胶体胶体分散质粒子的直径为1100 nm解析Fe2O3与HCl反应生成FeCl3和水,FeCl3与Fe在溶液中反应产生FeCl2,向FeCl2溶液中加入NaOH溶液,发生复分解反应产生Fe(OH)2白色沉淀和NaCl;Fe(OH)2不稳定,容易被溶液中的氧气氧化成红褐色的Fe(OH)3沉淀。FeCl3与碱发生复分解反应产生Fe(OH)3沉淀;把FeCl3饱和溶液滴入沸水中,加热至液体呈红褐色,停止加热,制得Fe(OH)3胶体。12.CA项,FeCl2溶液和烧碱溶液要现用现配,且配制溶液的蒸馏水要煮沸以除去
22、氧气,确保Fe(OH)2不被氧化,正确;B项,在FeCl2溶液的上面加一层苯,以隔绝空气,防止氧气溶入,正确;C项,向FeCl2溶液中滴加烧碱溶液时,要将胶头滴管的尖嘴伸入FeCl2溶液中,防止氢氧化钠溶液在滴入时溶有氧气,错误;D项,产生Fe(OH)2沉淀后,若振荡试管,会增大沉淀与空气接触的机会,使沉淀更易被氧化,正确。方法技巧因为亚铁离子的还原性较强,所以Fe(OH)2暴露在空气中,很容易被氧气氧化生成氢氧化铁,制备时最重要的是避免Fe(OH)2与空气中的氧气接触。常用的防止Fe(OH)2被氧化的方法有:将配制溶液的蒸馏水煮沸,除去溶液中的氧气;将盛有NaOH溶液的胶头滴管尖端插入盛有亚
23、铁盐溶液的试管底部,并慢慢挤出NaOH溶液;在亚铁盐溶液上面加保护层,如苯、植物油等。13.答案(1)受热时汽化,其蒸气将试管中空气排尽,起保护作用(2)白色(3)钠与热水剧烈反应放出大量的热,生成的H2和汽油、空气混合受热易发生爆炸(4)2Na+2H2O+FeSO4 Na2SO4+Fe(OH)2+H22Na+2H2O+Fe2+ 2Na+Fe(OH)2+H2解析(1)汽油的沸点低,受热容易汽化,把试管内空气排出,隔离FeSO4溶液和空气,避免生成的氢氧化亚铁被空气中的O2氧化,从而起到保护的作用。(2)Na与H2O反应生成NaOH和H2,NaOH和FeSO4反应生成Fe(OH)2白色沉淀。(3
24、)Na与H2O的反应是放热反应,生成的H2和汽油、空气混合受热易发生爆炸。(4)钠与FeSO4溶液混合,首先是Na与H2O反应生成NaOH和H2:2Na+2H2O 2NaOH+H2,所得产物NaOH再与FeSO4发生复分解反应,产生Fe(OH)2和Na2SO4:FeSO4+2NaOH Fe(OH)2+Na2SO4,将两个方程式叠加,就得到总反应的化学方程式:2Na+2H2O+FeSO4 Na2SO4+Fe(OH)2+H2,其离子方程式为2Na+2H2O+Fe2+ 2Na+Fe(OH)2+H2。14.答案(1)铁屑Fe+2H+ Fe2+H2(2)打开H2(3)关闭止水夹E,使FeSO4溶液压入B
25、瓶中进行反应(4)4Fe(OH)2+O2+2H2O 4Fe(OH)3解析实验开始时先打开止水夹E,用生成的H2把A、B中的空气排出,Fe(OH)2在H2气氛中生成,以便较长时间观察Fe(OH)2的颜色。(3)生成Fe(OH)2的操作过程为关闭止水夹E,A中的FeSO4溶液沿导管进入B瓶,与NaOH反应。能力提升练1.C2.B3.B5.C6.B1.C铁与水蒸气反应时,生成Fe3O4,而不是Fe2O3,A错误;FeO是一种黑色粉末,不稳定,在空气中受热,迅速反应生成黑色晶体Fe3O4,B错误;FeO42-中的Fe元素为+6价,易得到电子,具有强氧化性,可用于消毒,由题图可知FeO42-可被还原为F
26、e3+,最终可生成Fe(OH)3胶体,从而吸附水中的悬浮物,故高铁酸盐可用作净水剂,C正确;Fe(OH)3受热分解生成Fe2O3,而Fe(OH)3不溶于水,加水不能转化为Fe3+,D错误。方法技巧认识物质的两个视角:基于物质的类别可预测Fe2O3具有碱性氧化物的性质,可与酸反应;基于元素的价态可预测+2价的亚铁盐具有氧化性和还原性。2.B由“红褐色固体”可知F是Fe(OH)3,从而得出A为Fe,“黑色晶体”B为Fe3O4,继而推出C为FeCl2,D为FeCl3,E为Fe(OH)2。的离子方程式为Fe+2Fe3+ 3Fe2+,的离子方程式为2Fe2+Cl2 2Fe3+2Cl-。3.B溶液A中含F
27、e2+,为防止亚铁离子被氧化,保存溶液A时应加入少量铁粉,A正确;Fe3O4可看成FeOFe2O3,N(Fe2+)N(Fe3+)=12,则FeSO47H2O和FeCl36H2O的物质的量之比最好为12,B错误;钠的焰色为黄色,滤液中含钠离子,则取滤液进行焰色试验,火焰为黄色,C正确;溶解后加NaOH溶液发生反应:Fe2+2Fe3+8OH- Fe3O4+4H2O,无元素化合价发生变化,制备反应类型不属于氧化还原反应,D正确。4.答案(1)+6ClO-铁3 mol(2)过滤Fe2+、Na+Cu2+2OH- Cu(OH)2解析(2)向食品抗氧化剂(成分为铁粉、活性炭、氯化钠)中加入过量稀硫酸,铁粉会
28、与硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气,所以气体甲是氢气,混合物中含有不溶的活性炭、溶解的氯化钠、生成的硫酸亚铁及过量的硫酸,通过操作1固液分离,固体乙是活性炭,溶液丙中含有氯化钠、硫酸亚铁、硫酸;乙的氧化物能和氧化铁反应,所以该氧化物是一氧化碳,生成的金属A为铁,有色溶液C通过反应3生成蓝色沉淀,所以有色溶液C是一种可溶性铜盐溶液,与金属A发生置换反应得到金属铜和亚铁盐,则B为金属铜,有色溶液D为一种亚铁盐溶液。据此进行分析解答。5.C实验后,装置B中生成黑色的四氧化三铁固体,A错误;虚线框C处装置用于检验生成的氢气,氢气密度小于空气,应该选择装置乙,B错误;实验时将螺旋状铜丝加热变黑后再趁热迅速伸入
29、试管中,氢气可与氧化铜反应生成单质铜,则可观察到铜丝由黑变红,C正确;实验后,将装置B中的固体溶于足量稀硫酸,所得溶液中可能含有Fe3+,若铁粉足量时可能不含有Fe3+,D错误。解题关键铁与水蒸气反应生成四氧化三铁和氢气,氢气的密度小于空气,故检验氢气时应选用装置乙。6.B实验流程分析:由分析可知,操作1为过滤,过滤时,需要用到的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒、漏斗,A项正确;酸溶过程中,不能用稀硫酸代替稀盐酸,SO42-与Ca2+会反应生成微溶于水的CaSO4,使沉淀质量增加而无法准确测定x的值,B项错误;加入KMnO4溶液,将Fe2+氧化为Fe3+,检验Fe3+时,加入KSCN溶液,溶液变为红色,
30、所以试剂X为KSCN溶液,C项正确;根据上述流程图分析可知,FeC2O4xH2O中的x为2,D项正确。7.答案.黑色粉末是CuO和Fe3O4的混合物.(1)溶液显蓝色(2)2或3(3)有红色固体析出(4)只生成红褐色沉淀生成红褐色沉淀,同时溶液呈深蓝色解析.(1)硫酸与氧化铜发生反应:CuO+H2SO4 CuSO4+H2O,硫酸铜溶液显蓝色,若假设1成立,实验现象为溶液显蓝色。(2)Fe3+遇KSCN溶液显红色,所以如果所得溶液显红色,证明加入硫酸后生成了Fe3+,说明黑色物质中含有Fe3O4,所以假设2或3都有可能成立。(3)若该黑色粉末中含有CuO,则加入足量稀硫酸后,溶液中有Cu2+存在
31、,加入足量的铁粉会有离子反应Cu2+Fe Fe2+Cu发生,所以如果有红色固体析出,假设3成立。(4)如果假设2成立,则加入硫酸后得到的溶液中含有Fe3+,加入氨水后生成氢氧化铁红褐色沉淀;如果假设3成立,则加入硫酸后溶液中既含有Fe3+又含有Cu2+,加入足量氨水反应生成氢氧化铁红褐色沉淀,铜离子与氨水发生反应:Cu2+4NH3H2O Cu(NH3)42+4H2O,溶液变为深蓝色。解题关键紧抓特征现象和特征反应回答问题:含Cu2+的溶液显蓝色、含Cu(NH3)42+的溶液显深蓝色、Cu为红色固体;Fe3+遇KSCN溶液显红色,Fe(OH)3为红褐色沉淀。8.答案(1)3414(2)球形干燥管
32、(3)A甲15%(4)Fe+2Fe3+ 3Fe2+白红褐OH-+H+ H2OH+、Fe2+解析(1)Fe与水蒸气反应的化学方程式为3Fe+4H2O(g)Fe3O4+4H2。(2)根据装置图中仪器的构造可知仪器a的名称是球形干燥管。(3)称取5.6 g铁粉与适量石棉绒混合,然后加热反应一段时间。若测出的气体体积在标准状况下为0.448 L,生成的气体是氢气,物质的量为0.02 mol,依据反应的化学方程式得到反应的铁的物质的量为0.02 mol34=0.015 mol,质量是0.015 mol56 g/mol=0.84 g,则铁粉的转化率为0.84 g5.6 g100%=15%。(4)向反应后的溶液中滴加KSCN溶液,溶液不变红色,则溶液中不存在铁离子,说明铁离子被铁还原生成亚铁离子,离子方程式为Fe+2Fe3+ 3Fe2+;取样,滴加NaOH溶液,刚开始无明显现象,说明盐酸过量,首先发生中和反应,离子方程式为OH-+H+ H2O;根据离子方程式可知有氢氧化亚铁生成,又因为氢氧化亚铁易被氧化,所以实验现象是一段时间后先出现白色沉淀,迅速变为灰绿色,最终变为红褐色,根据以上分析可知反应后的溶液中阳离子为H+、Fe2+。
