精英家教网 > 高中化学 > 题目详情
7.某校化学小组学生利用如图1所列装置进行“铁与水蒸气反应”的实验,并利用产物进一步制取FeCl3•6H2O 晶体.(图中夹持及尾气处理装置均已略去)

(1)装置B中发生反应的化学方程式是3Fe+4H2O$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$Fe3O4+H2
(2)装置E中的现象是黑色的粉末变成紫红色,管壁产生水珠
(3)停止反应,待B管冷却后,取其中的固体,加入过量稀盐酸充分反应,过滤.写出可能发生的有关反应化学方程式:Fe3O4+8HCl=FeCl2+2FeCl3+4H2O、Fe+2HCl=FeCl2+H2↑、Fe+2FeCl3=3FeCl2
(4)该小组学生利用上述滤液制取FeCl3•6H2O晶体,设计流程如图2:

①步骤I中通入Cl2的作用是将Fe2+氧化成Fe3+
②简述检验滤液中Fe3+的操作方法取少量滤液,滴入几滴KSCN溶液,观察溶液是否变红色
③步骤II从FeCl3稀溶液中得到FeCl3•6H2O晶体的主要操作包括:加热浓缩、冷却结晶、过滤.

分析 A中圆度烧瓶在加热条件下可提供水蒸气,B在加热条件下,铁与水蒸气反应生成四氧化三铁和氢气,氢气经干燥,在C中用向下排空法可收集到氢气,D为干燥装置,在加热条件下氢气与氧化铜反应生成铜和水,可用KSCN检验铁离子,可用KSCN检验铁离子,以此解答该题.
(1)铁与水蒸气高温下反应生成四氧化三铁和氢气,据此写出反应的化学方程式;
(2)装置E中红色的氧化铁被氢气还原成黑色的铁,同时有水珠生成; 
(3)B在加热条件下,铁与水蒸气反应生成四氧化三铁和氢气,停止反应,待B管冷却后,取其中的固体,固体的成分可能为四氧化三铁、铁.在固体中加入过量稀盐酸就是四氧化三铁、铁和盐酸之间的反应;
(4)滤液中有FeCl3、FeCl2,通入氯气将FeCl2氧化成FeCl3,再将FeCl3稀溶液进行加热浓缩、冷却结晶、过滤即得FeCl3•6H2O晶体.
①根据流程结合氯气的强氧化性分析氯气的作用;
②根据三价铁的检验方法加KSCN溶液,观察是否变红;
③由FeCl3稀溶液中得到FeCl3•6H2O晶体需加热浓缩、冷却晶体,过滤.

解答 解:(1)装置B中铁粉与水蒸气在高温下发生反应生成四氧化三铁和氢气,反应的化学方程式为:3Fe+4H2O$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$Fe3O4+H2
故答案为:3Fe+4H2O$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$Fe3O4+H2
(2)装置B铁与水蒸气反应生成的氢气,经碱石灰干燥后加入装置E,氧化铜与氢气加热发生反应生成了铜和水,所以反应的现象为:黑色的粉末变成紫红色,管壁产生水珠,故答案为:黑色的粉末变成紫红色,管壁产生水珠;
(3)在固体中加入过量稀盐酸就是四氧化三铁、铁和盐酸之间的反应,其方程式:Fe3O4+8HCl=FeCl2+2FeCl3+4H2O、Fe+2HCl=FeCl2+H2↑、Fe+2FeCl3=3FeCl2,故答案为:Fe3O4+8HCl=FeCl2+2FeCl3+4H2O、Fe+2HCl=FeCl2+H2↑、Fe+2FeCl3=3FeCl2
(4)①因为氯气具有强氧化性,所以能将二价铁离子氧化为三价铁离子,故答案为:将Fe2+氧化成Fe3+
②检验三价铁用KSCN溶液,观察是否变红,故答案为:取少量滤液,滴入几滴KSCN溶液,观察溶液是否变红色;
③由FeCl3稀溶液中得到FeCl3•6H2O晶体需加热浓缩、冷却结晶、过滤,故答案为:加热浓缩、冷却结晶、过滤.

点评 本题考查了铁及其化合物的性质实验,题目难度不大,注意掌握铁与水蒸气反应原理,试题侧重对学生能力的培养和训练,有利于培养学生规范严谨的实验设计、操作能力.

练习册系列答案
相关习题

科目:高中化学 来源: 题型:选择题

4.下列说法正确的是(  )
A.32g氧气和臭氧混合物中氧原子的物质的量为2 mol
B.2mol的硫酸的摩尔质量为196g/mol
C.一定温度和压强下,各种气态物质的体积由构成气体分子的大小决定
D.将58.5gNaCl溶于941.5g水中配成1mol/L的NaCl溶液

查看答案和解析>>

科目:高中化学 来源: 题型:选择题

5.下列实验操作能够达到实验目的是(  )
A.实验室采用图①所示装置收集SO2
B.除去NaHCO3溶液中的Na2CO3,可加入Ca(OH)2溶液后过滤
C.称取0.40 g NaOH,置于100 mL容量瓶中,加水溶解,配制0.10 mol/L NaOH溶液
D.可用图②所示装置比较KMnO4、Cl2、S的氧化性强弱

查看答案和解析>>

科目:高中化学 来源: 题型:多选题

2.某化工厂按如下步骤进行生产:①以煤为燃料煅烧碳酸钙;②用饱和Na2CO3溶液吸收步骤①中产生的CO2(转化为小苏打NaHCO3);③使步骤①中产生的CaO跟水反应生成消石灰;④消石灰跟Na2CO3溶液反应,所得产品之一循环利用.下列说法不正确的是(  )
A.生产过程中没有涉及到氧化还原反应
B.生产过程中没有涉及到置换反应
C.该厂生产的主要原料为煤、纯碱
D.该厂生产的最终产品是小苏打及烧碱

查看答案和解析>>

科目:高中化学 来源: 题型:解答题

2.盐酸、硫酸和硝酸是中学常见的三种酸.
(1)通常条件下,铜与稀盐酸不反应.但在如下两种情况下能发生:
①向稀盐酸中加入H2O2后,铜发生溶解.写出此反应的化学方程式:Cu+H2O2+2HCl═CuCl2+2H2O;
②如图,阳极的反应式Cu-2e-═Cu2+
总反应的化学方程式是Cu+2HCl$\frac{\underline{\;通电\;}}{\;}$CuCl2+H2
(2)写出铜和浓硝酸反应的化学方程式:Cu+4HNO3(浓)═Cu(NO32+2NO2↑+2H2O;
(3)在一定体积的18mol/L的浓硫酸中加入过量的铜片,加热使之反应,化学方程式是:Cu+2H2SO4(浓)$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CuSO4+2H2O+SO2(g)↑,若被还原的硫酸是0.9mol,则消耗此浓硫酸的实际体积大于100mL(填“大于”或“小于”).

查看答案和解析>>

科目:高中化学 来源: 题型:解答题

12.化合物J是某种解热镇痛药,以A为原料的工业合成路线如图所示:

已知
+R′-NH2+HCl
R-NO2$\stackrel{Fe/HCl}{→}$R-NH2
请回答:
(1)写出同时符合下列条件的F的所有同分异构体的结构简式
①属a-氨基酸:(a碳上须含有氢原子)
1H-NMR谱表明分子中含有苯环:
(2)下列说法不正确的是D
A.化合物C中含氧官能团有两种    
B.化合物E既可以与NaOH反应又可以与HC1反应
C.化合物F能与FeCl3发生显色反应     
D.化合物J的分子式为C18H15NO5
(3)写出I的结构简式;合成过程中设计步骤②和③的目的是保护酚羟基不被氧;
(4)设计G→H的合成路线(用流程图表示,无机试剂任选)
(5)写出I+F→J的化学方程式

查看答案和解析>>

科目:高中化学 来源: 题型:选择题

19.设NA为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是(  )
A.1L lmol•L-1 FeBr2溶液与l molCl2反应时转移的电子数目为3NA
B.7g分子式为CnH2n的链烃中含有的C-H键的数目为NA
C.常温时,1.0L pH=13的Ba(OH)2溶液中含有OH-的数目为0.2NA
D.0.5mol•L-1硫酸钠溶液中含有溶质离子总数为1.5NA

查看答案和解析>>

科目:高中化学 来源: 题型:实验题

16.用Na2CO3•10H2O晶体,配制0.2mol/L的Na2CO3溶液480mL.
(1)实验中用到的玻璃仪器有量筒、玻璃棒、烧杯、胶头滴管,还缺少500 ml容量瓶.
(2)应用托盘天平称取Na2CO3•10H2O晶体的质量为28.6g.
(3)配制溶液时有以下几个操作:①溶解、②摇匀、③洗涤并转移、④冷却、⑤称量、⑥转移溶液、⑦定容、⑧装瓶贴标签,则正确的操作顺序是⑤①④⑥③⑦②⑧(填序号).
(4)根据下列操作对所配溶液的浓度各有什么影响,完成填空.
①碳酸钠失去了部分结晶水
②用“左码右物”的称量方法称量晶体并使用了游码
③碳酸钠晶体不纯,其中混有氯化钠
④称量碳酸钠晶体时所用砝码生锈
⑤容量瓶未经干燥就使用
⑥转移液体时不小心洒落了一滴在容量瓶的外面
⑦定容时俯视刻度线,
⑧摇匀后,凹液面低于刻度线未做任何处理
其中引起所配溶液浓度偏高的有①④⑥⑦,偏低的有②③,无影响的有⑤⑧.(填序号)

查看答案和解析>>

科目:高中化学 来源: 题型:选择题

17.设NA为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是(  )
A.S2和S8的混合物共6.4 g,所含硫原子数一定为0.2NA
B.将100 mL 0.1 mol•L-1的FeCl3溶液滴入沸水中可制得Fe(OH)3胶粒数目为0.01NA
C.在反应KClO3+6HCl═KCl+3Cl2↑+3H2O中,每生成3 mol Cl2,转移的电子数为6NA
D.将含有1 mol Na2CO3的溶液逐滴加入到含1.5 mol HCl的溶液中,产生气体的分子数目为0.5NA

查看答案和解析>>

同步练习册答案