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    13．铁是日常生活中用途最广、用量最大的金属材料．
    （1）常温下，可用铁质容器盛装浓硫酸的原因是浓硫酸使铁表面形成一层致密稳定的氧化膜．
    （2）某实验小组利用如图装置验证铁与水蒸气的反应．
    ①湿棉花的作用是提供水蒸气，试管中反应的化学方程式是3Fe+4H2O$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$Fe3O4+4H2．
    ②实验结束后，取出少量反应后的固体于试管中，加入过量盐酸，固体完全溶解，所得溶液中存在的阳离子是b（填序号）．
    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）另称取一定量的铁钉放入足量的浓硫酸中，加热，充分反应后收集气体．经测定气体中含有SO2、CO2和H2．
    ①铁与足量的浓硫酸反应的化学方程式是2Fe+6H2SO4（浓）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Fe2（SO4）3+3SO2↑+6H2O．
    ②将672mL（标准状况）收集到的气体通入足量溴水中，发生反应：SO2+Br2+2H2O═2HBr+H2SO4，然后加入足量BaCl2溶液，经洗涤、干燥得到固体4.66g．由此推知收集到的气体中SO2的体积分数是66.7%．（结果保留三位有效数字）

    分析 （1）根据铁和浓硫酸钝化的原理解答；
    （2）①湿棉花含有水蒸气，对反应来说提供了水，铁在高温下与水反应生成四氧化三铁和氢气，据此分析解答即可；
    ②产物四氧化三铁中有+2价的铁和+3价的铁，还有可能有过量的铁；
    （3）①铁是金属具有还原性，浓硫酸具有氧化性，铁被氧化成+3价铁，浓硫酸被还原成+4价的硫；
    ②生成的SO2具有还原性，通入足量溴水中，发生SO2+Br2+2H2O=2HBr+H2SO4，利用硫元素的守恒，结合关系式：SO2→BaSO4求出SO2的体积分数．

    解答 解：（1）常温下，铁在浓硫酸中发生钝化现象使铁表面形成一层致密稳定的氧化膜，故铁制品容器可以盛放浓硫酸，
    故答案为：浓硫酸使铁表面形成一层致密稳定的氧化膜；
    （2）①因为是铁和水蒸气的反应，试管内有铁粉，所以湿棉花主要是提供水蒸气；铁在高温下与水反应生成四氧化三铁和氢气，反应方程式为：3Fe+4H2O$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$Fe3O4+4H2，
    故答案为：提供水蒸气；3Fe+4H2O$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$Fe3O4+4H2；
    ②铁和水蒸气反应，产物为四氧化三铁和氢气，加入过量盐酸，固体完全溶解，必发生反应：Fe3O4+8HCl=FeCl2+2FeCl3+4H2O，所以所得溶液中存在的阳离子是一定有Fe2+、H+，四氧化三铁黑色固体中可能含有过量的铁，可能将三价铁离子全部转化成二价铁离子，Fe+2Fe3+═3Fe2+，所以所得溶液中存在的阳离子是一定有Fe2+、H+，可能有Fe3+，
    故答案为：b；
    （3）①铁和浓硫酸反应铁被氧化成+3价铁，浓硫酸被还原成+4价的硫，生成硫酸铁和二氧化硫和水，反应方程式为：2Fe+6H2SO4（浓）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Fe2（SO4）3+3SO2↑+6H2O；
    故答案为：2Fe+6H2SO4（浓）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Fe2（SO4）3+3SO2↑+6H2O；
    ②SO2具有还原性，通入足量溴水中，发生SO2+Br2+2H2O=2HBr+H2SO4，离子方程式的书写，将产物中的氢溴酸和硫酸拆成离子，所以离子方程式为SO2+Br2+2H2O═2Br-+SO42-+4H+，生成的硫酸遇到氯化钡会产生白色沉淀，可以先洗涤然后再过滤来获得纯净的硫酸钡沉淀，则n（混合气体）=$\frac{0.672L}{22.4L/mol}$=0.03mol，
    SO2 ～BaSO4
    1mol   233g
    n       4.66g
    n=0.02mol，
    则 SO2的体积分数：$\frac{0.02}{0.03}$×100%=66.7%，
    故答案为：66.7%．

    点评 本题考查铁及其化合物的性质实验，结合相关的化学反应原理是解答的关键，本题难度中等．

    练习册系列答案
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    科目：高中化学 来源： 题型：选择题

    11．向BaCl2溶液中通入某混合气体，无沉淀产生．则该混合气体是（　　）
    A．Cl2和SO2B．CO2和NH3C．NO 和CO2D．NO2和SO2

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    科目：高中化学 来源： 题型：解答题

    4．图l表示“侯氏制碱法”工业流程，图2表示各物质的溶解度曲线．

    回答下列问题：
    （1）图中X的化学式为CO2．
    （2）沉淀池中发生反应的化学方程式为NaCl+H2O+NH3+CO2=NaHCO3↓+NH4Cl，该反应先向饱和食盐水中通入NH3（填化学式）至饱和，再通入另一种气体，若顺序颠倒，后果是不能析出NaHCO3晶体．
    （3）沉淀池的反应温度控制在30～35℃，原因是NaHCO3溶解度小，低于300C反应速率慢，高于350CNaHCO3分解，不利于NaHCO3晶体析出．
    （4）母液中加入CaO后生成Y的化学方程式为CaO+2NH4Cl=CaCl2+2NH3↑+H2O．
    （5）氯碱工业是指电解饱和食盐水，这里的碱是指NaOH（填化学式），其另外两种气体产物可以用于工业上制取纯硅，流程如图3：

    ①整个制备过程必须严格控制无水无氧．SiHCl3遇水剧烈反应，写出该反应的化学方程式SiHCl3+3H2O═H2SiO3+3HCl+H2↑．
    ②假设每一轮次制备1mol纯硅，且生产过程中硅元素没有损失，反应I中HCl的利用率为90%，反应II中H2的利用率为93.75%．则在第二轮次的生产中，补充投入HCl 和H2的物质的量之比是5：1．

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    科目：高中化学 来源： 题型：实验题

    1．氯化铜、氯化亚铜是重要的化工原料，广泛地用作有机合成催化剂．

    I．实验室中以粗铜（含杂质Fe）为原料制备铜的氯化物．现用如图1所示的实验仪器及药品来制备纯净、干燥的氯气并与粗铜反应（铁架台、铁夹、酒精灯已省略）．按要求回答下列问题：
    （1）按气流方向连接各仪器接口顺序是：a→d→e→j→h→f→g→b
    （2）写出加热时硬质试管中主要发生反应的化学方程式Cu+Cl2$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CuCl2、2Fe+3Cl2$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2FeCl3．
    II．若将上述实验制得的固体产物按如图2的流程操作，请回答下列问题：
    （3）检验溶液2中是否含有杂质离子的试剂是KSCN溶液．
    （4）溶液l可加试剂X用于调节pH以除去杂质，X可选用下列试剂中的（填序号）c、e．
    a．NaOH    b．NH3•H2O    C．CuO  d．CuSO4    e．Cu2（OH）2CO3
    （5）反应②是向溶液2中通入一定量的SO2，加热一段时间后生成CuCl白色沉淀．写出制备CuCl的离子方程式2Cu2++2Cl-+SO2+2H2O$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2CuCl↓+4H++SO42-．

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    科目：高中化学 来源： 题型：实验题

    8．某学习小组在研究CH4还原Fe2O3的实验中，发现生成的黑色粉末各组分均能被磁铁吸引．查阅资料得知：在温度不同、受热不均时会生成具有磁性的Fe3O4．为进一步探究黑色粉末的组成及含量，他们进行如下实验．
    （一）．定性检验
    （1）往黑色粉末中滴加盐酸，观察到有气泡产生，则黑色粉末中一定有Fe．
    （2）热还原法检验：按如图1装置连接好仪器（图中夹持设备已略去），检查装置的气密性．往装置中添加药品．打开止水夹K通人氢气，持续一段时间后再点燃C处的酒精灯．请回答下列问题：

    ①检查装置A气密性的方法是关闭止水夹K，往长颈漏斗加水至漏斗内的液面高于导气管，静置一段时间后液面差保持不变，说明装置A的气密性良好．
    ②B中试剂的名称是浓硫酸．
    ③若加热一段时间后，装置D中白色粉末变蓝色，对黑色粉末的组成得出的结论是黑色固体含有Fe和Fe3O4．
    （3）某同学也设计一个实验方案来探究黑色粉末是否含Fe3O4：取少量黑色粉末于试管，加足量盐酸，充分振荡使黑色粉末完全溶解，滴人KSCN溶液，观察现象．请分析此方案是否可行，并解释原因．答：不可行，因Fe3O4溶于盐酸生成Fe3+与Fe反应生成Fe2+，溶液不变色．
    （二）．沉淀法定量测定按如图2实验流程进行测定．
    （4）操作II的名称是过滤、洗涤、转移固体．
    （5）通过以上数据，计算黑色粉末中各组分的质量分别为Fe：0.56g，Fe3O4：2.32g．

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    科目：高中化学 来源： 题型：解答题

    18．资料显示：镁与饱和碳酸氢钠溶液反应产生大量气体和白色不溶物．某同学通过如图实验探究反应原理并验证产物． 实验I：用砂纸擦去镁条表面氧化膜，将其放入盛适量滴有酚酞的饱和碳酸氢钠溶液的烧杯中，迅速反应，产生大量气泡和白色不溶物，溶液的浅红色加深．

    （1）提出假设：
    猜测1：白色不溶物可能为Mg（OH）2．
    猜测2：白色不溶物可能为MgCO3猜测3：白色不溶物可能为碱式碳酸镁[yMg（OH）2•xMgCO3]
    （2）定性实验：
    实验序号实验实验现象结论
    实验Ⅰ　取一小段镁条，用砂纸擦去表面氧化膜，将其放入足量的滴有酚酞的饱和NaHCO3溶液中，充分反应后过滤　产生较多气泡和白色不溶物，溶液有浅红色变成红色
    　实验Ⅱ　将实验Ⅰ中收集到的气体点燃　能安静燃烧，火焰呈淡蓝色　气体成分为
    ①氢气
    　实验Ⅲ　取实验Ⅰ中白色不溶物滤出、洗涤，取少量加入足量稀盐酸　②产生气泡沉淀全部溶解　白色不溶物中含有
    MgCO3
    　实验Ⅳ　③CaCl2或BaCl2　产生白色沉淀，溶液红色变浅　溶液中存在CO32-
    ④实验Ⅲ中洗涤的操作方法是用玻璃棒引流，向过滤器（或漏斗）中注入蒸馏水至浸没沉淀，等水自然流尽后，重复2～3遍．
    （3）定量实验：
    称取干燥、纯净的白色不溶物 14.2g，充分加热至不再产生气体为止，并使分解产生的气体全部进入如图装置中．实验后装置A 增重1.8g，装置B 增重4.4g．装置C 的作用是；若移除装置C 会导致x/y 的值偏大．
    （填“偏大”、“偏小”或“不变”）．?写出镁与饱和碳酸氢钠溶液反应的化学方程式3Mg+4NaHCO3+2H2O=Mg（OH）2•2MgCO3↓+2Na2CO3+3H2↑．

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    科目：高中化学 来源： 题型：选择题

    5．设NA为阿伏伽德罗常数值．下列有关叙述正确的是（　　）
    A．1molFe溶于过量硝酸，电子转移数为2NA
    B．1molN2与4molH2反应生成的NH3分子数为2NA
    C．标准状况下，2.24LCCl4含有的共价键数为0.4NA
    D．14g乙烯和丙烯混合气体中的氢原子数为2NA

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    科目：高中化学 来源： 题型：解答题

    2．有机物A～M有如图所示转化关系，A与F分子中所含碳原子数相同，且均能与NaHCO3溶液反应，F的分子式为C9H10O2，且不能使溴的CC14溶液褪色，D能发生银镜反应，M与足量的NaOH溶液反应后的产物，其一氯代物只有一种．

    己知：（R1、R2表示烃基或氢原子）
    请回答：
    （1）B的结构简式为．
    （2）反应①～⑦中，属于氧化反应的是③⑥（填反应序号）．
    （3）写出反应④的化学方程式．
    （4）D与新制Cu （OH）2悬浊液反应的化学方程式为．
    （5）A的相对分子质量在180～260之间，从以上转化中不能确认A的某一官能团，下列确定该官能团的哪些实验方法是正确的bd．
    A．取少量A于试管中，再加入苯振荡，观察分液后上层溶液颜色
    B．取少量A于试管中，再加入NaOH溶液共热，待冷却后加入稀硝酸调节至酸性，最后滴入AgNO3溶液，观察沉淀颜色
    C．取少量A于试管中，再滴入AgN03溶液，再加入稀硝酸，观察沉淀颜色
    D．取少量A于试管中，再加入NaOH的醇溶液共热，待冷却后加入稀硝酸调节至酸性，最后滴入AgNO3浴液，观察沉淀颜色
    （6）符合下列条件的F的同分异构体共有2种．
    A．能发生银镜反应
    B．能与FeC13溶液发生显色反应
    C．核磁共振氢谱上有四个峰，其峰面积之比为1：1：2：6．

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    科目：高中化学 来源： 题型：解答题

    3．在烧瓶放20克蔗糖，依次加入少量水、20mL浓硫酸，蔗糖逐渐变黑，体积膨胀，形成疏松多孔的黑面包，烧瓶发烫，品红溶液颜色变淡．请回答：
    （1）仪器a的名称分液漏斗
    （2）小试管盛装试剂NaOH或氨水
    （3）下列说法不正确的是D
    A．蔗糖变黑说明发生过程 C12H22O11→C+H2O
    B．品红颜色变淡说明SO2有漂白性
    C．上述实验体现浓硫酸的脱水性、吸水性和氧化性
    D．将气体依次通过饱和碳酸氢钠溶液、澄清石灰水，石灰水变浑浊证明含有CO2．

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