(14分)按如图所示装置进行铁和水蒸气反应的实验。
(1)铁粉与水蒸气反应的化学方程式是: ;
(2)为检验生成的气体产物,需从下图选择必要的装置,其正确的连接顺序为(用接口字母表示)
a— ,描述能证明气体产物的实验现象_ ;
(3)停止反应,待装置冷却后,取出反应过的铁粉混合物,加入过量的稀硫酸充分反应。过滤。简述检验所得滤液中Fe3+的操作方法: ;
(4)经检验上述滤液中不含Fe3+,这不能说明铁粉与水蒸气反应所得产物中不含+3价的铁。原因是(用化学方程式说明): ;
(5)某同学利用上述滤液制取白色的Fe(OH)2沉淀,向滤液中加入NaOH溶液后,观察到生成的白色沉淀迅速变成灰绿色,最后变成红褐色。
①沉淀由白色变为红褐色的化学方程式是: ;
②为了得到白色的Fe(OH)2沉淀,并尽可能使沉淀长时间保持白色,有同学设计如下图所示的装置:
通电后,溶液中产生大量的白色沉淀,且较长时间不变色。下列说法中正确的是________(填序号)。
A.电源中的a为正极,b为负极 B.可以用NaCl溶液作为电解液
C.A、B两端都必须用铁作电极 D.阴极发生的反应是2H++2e-===H2↑
(每空2分)(1)Fe+4H2O(g) Fe3O4+4H2 (2)a—f—g—b—c—h或a—f—g—c—b—h。
黑色的氧化铜变成红色,白色的无水CuSO4变成蓝色 (3)滴加KSCN溶液,溶液变血红色
(4)2Fe3++Fe=2Fe2+ (5)①4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3 ②BD
【解析】
试题分析:(1)高温下铁与水蒸气反应生成四氧化三铁与氢气,反应的离子方程式为Fe+4H2O(g) Fe3O4+4H2。
(2)氢气还原氧化铜生成铜和水,利用无水硫酸铜检验生成的水。由于生成的氢气中含有水蒸气,所以需要利用浓硫酸除去氢气中的水蒸气,所以正确的理解顺序为a—f—g—b—c—h或a—f—g—c—b—h。证明有氢气的实验现象是黑色的氧化铜变成红色,白色的无水CuSO4变成蓝色。
(3)检验铁离子一般用KSCN溶液,即取滤液少量与试管中滴加KSCN溶液,溶液变血红色。
(4)反应中铁可能是过量的,过量的铁与铁离子反应生成亚铁离子,即因此2Fe3++Fe=2Fe2+,不能说明铁粉与水蒸气反应所得产物中不含+3价的铁。
(5)①氢氧化亚铁不稳定,易被氧化生成氢氧化铁,反应的方程式为4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3;
②A、根据装置图可知,A端有导管,说明有气体产生,因此A端是阴极,溶液中的氢离子放电生成氢气,则电源中的a为负极,b为正极,A不正确;B、氯化钠是强电解质,因此可以用NaCl溶液作为电解液,B正确;C、要得到氢氧化亚铁,则阳极必须是铁,而阴极是惰性电极,C错误;D、阴极发生的反应是2H++2e-===H2↑,D正确,答案选BD。
考点:考查铁与水蒸气反应实验探究、铁离子检验、氢氧化亚铁制备以及电化学的应用等
科目:高中化学 来源:2015届甘肃省天水市高二上学期期中考试化学(理)试卷(解析版) 题型:实验题
(14分)碘溶于碘化钾溶液中形成I3-,并建立如下平衡:I3- I-+ I2。实验室可以通过氧化还原滴定法测定平衡时I3-的浓度。
实验原理:
为了测定平衡时的c(I3-),可用过量的碘与碘化钾溶液一起摇动,达平衡后取上层清液用标准的Na2S2O3滴定:2 Na2S2O3 + I2 = 2NaI + Na2S4O6。由于溶液中存在I3- I-— + I2的平衡,所以用硫代硫酸钠溶液滴定,最终测得的是I2和I3-—的总浓度,设为c1,c1 = c(I2)+c(I3-);c(I2) 的浓度可用相同温度下,测过量碘与水平衡时溶液中碘的浓度代替,设为c2,则c(I2)= c2,c(I3-)=c1 —c2;
实验内容:
(1).用一只干燥的100 mL 碘量瓶(测量过程中所用的一种密闭玻璃容器)和一只250 mL碘量瓶,分别标上1、2号,用量筒取80 mL 0.0100 mol.L-1 KI于1号瓶,取200 mL 蒸馏水于2号瓶,并分别加入0.5 g过量的碘。
(2).将两只碘量瓶塞好塞子,振荡30分钟,静置。
(3).分别取上层清液20 mL用浓度为c mol/L标准Na2S2O3溶液进行滴定。1号瓶消耗V1 mL Na2S2O3溶液,2号瓶消耗V2 mL Na2S2O3溶液。
(4).带入数据计算c(I3—)
试回答下列问题
①标准Na2S2O3溶液应装入 (填“酸式滴定管”或“碱式滴定管”),原因是 。
②碘量瓶在震荡静置时要塞紧塞子,可能的原因是 。
③滴定时向待测液中加入的指示剂是 ,到达滴定终点时的现象为 。
④用c 、V1 和V2 表示c(I3-)为 mol·L-1。
⑤若在测定1号瓶时,取上层清液时不小心吸入了少量的I2固体,则测定的c(I3-)
(填“偏大”、“偏小”或“不变”)
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科目:高中化学 来源:2015届甘肃省天水市高二上学期期中考试化学(文)试卷(解析版) 题型:选择题
关于生铁和钢的描述正确的是
A.生铁是铁碳混合物,钢是纯铁、纯净物
B.钢的性能不如生铁优越,使用范围不如生铁广
C.生铁和钢是含碳量不同的两种铁碳的合金
D.生铁和钢的主要成分都是铁,性能相近
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科目:高中化学 来源:2015届甘肃省天水市高三上学期第一学段考试化学试卷(解析版) 题型:选择题
将5.6 g铁粉放入一定量某浓度的硝酸溶液中,待铁粉全部溶解后,共收集到NO、NO2(其他气体忽略不计)混合气体0.15 mol,该混合气体中NO与NO2的体积比可能是
A.1∶2 B.2∶1 C.3∶2 D.3∶1
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科目:高中化学 来源:2015届甘肃省天水市高三上学期第一学段考试化学试卷(解析版) 题型:选择题
化学与社会、生活密切相关。对下列现象或事实的解释正确的是
选项 | 现象或事实 | 解释 |
A. | 用热的纯碱溶液洗去油污 | Na2CO3可直接与油污反应 |
B. | 源白粉在空气中久置变质 | 漂白粉中的CaCl2与空气中的CO2反应生成CaCO3 |
C. | 施肥时,草木灰(有效成分为K2CO3)不能与NH4Cl混合使用 | K2CO3与NH4Cl反应生成氨气会降低肥效 |
D. | FeCl3溶液可用于铜质印刷线路板制作 | FeCl3能从含Cu2+的溶液中置换出铜 |
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科目:高中化学 来源:2015届甘肃省高三9月月考化学试卷(解析版) 题型:选择题
工业废水中常含有一定量的Cr2O和CrO,它们会对生态系统造成很大的损害,其中还原沉淀法是常用的一种处理方法。流程如下:
其中第①步中存在平衡:2CrO(黄色)+2H+Cr2O (橙色)+H2O。下列有关说法正确的是
A、第①步当2v(Cr2O)=v(CrO)时,达到了平衡状态
B、对于上述平衡,加入适量稀硫酸后,溶液颜色变黄色,则有利于CrO的生成
C、常温下,Cr(OH)3的溶度积Ksp=10-32,要使c(Cr3+)降至10-5mol/L,溶液的pH应调至9
D、第②步中,还原0.1 mol Cr2O需要91.2 g FeSO4
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科目:高中化学 来源:2015届甘肃省高三9月月考化学试卷(解析版) 题型:选择题
中学常见物质A、B、C、D、E、X,存在图转化关系(部分生成物和反应条件略去)。下列推断不正确的是
A、若D是一种强酸,则A既可以是单质,也可以是化合物,且D可与铜反应生成B或C
B、若D是一种强碱,则A、B、C均可与X反应生成D
C、若D为NaCl,且A可与C反应生成B,则E可能是CO2
D、若D是一种白色沉淀,在空气中最终变为红褐色,则A可能是铁
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科目:高中化学 来源:2015届湖南省高三上学期第三次月考化学试卷(解析版) 题型:填空题
(10分)某校化学小组学生利用下图所列装置进行“铁与水反应”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己略去)
(1)装置B中发生反应的化学方程式是___________________________。
(2)装置E中的现象是________________________________________。
(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。简述检验滤液中Fe3+的操作方法:________________________。
(4)该小组学生利用上述滤液制取FeCl3·6H2O晶体,设计流程如下:
滤液FeCl3溶液FeCl3·6H2O晶体
①步骤Ⅰ中通入Cl2的作用是____________________________________。
②该流程中需保持盐酸过量,主要原因是(结合离子方程式简要说明)_______________。
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