⑴ 某同學利用如圖1所示的實驗裝置進行鐵跟水蒸氣反應的實驗,並繼續研究鐵及其化合物的部分性質. 已知:
(1)鐵在高溫下與水反應,鐵表現為還原性,水表現出氧化性,生成四氧化三鐵和氫氣,反應方程式為3Fe+4H 2 O(g) Fe 3 O 4 +4H 2 , 故答案為:3Fe+4H 2 O(g) Fe 3 O 4 +4H 2 ; (2)鐵和水蒸氣反應,產物為四氧化三鐵和氫氣,待硬質試管冷卻後,取少許其中的固體物質溶於稀硫酸得溶液B,一定發生Fe 3 O 4 +8H + =Fe 2+ +2Fe 3+ +4H 2 O,取少量溶液B滴加KSCN溶液,若溶液變紅色Fe 3+ +3SCN - ?Fe(SCN) 3 ,則說明所得溶液中存在的陽離子是一定有Fe 3+ ,一定有Fe 3 O 4 ,可能有過量的鐵;若溶液未變紅色,可能含有過量的鐵,將三價鐵離子全部轉化成二價鐵離子,Fe+2Fe 3+ ═3Fe 2+ ,故答案為:A;C; (3)鐵和水蒸氣反應,產物為四氧化三鐵和氫氣,可能有過量的鐵,固體物質溶於稀硫酸得溶液B,溶液中過量的鐵可能將三價鐵離子全部轉化成二價鐵離子,Fe+2Fe 3+ ═3Fe 2+ ,Fe 2+ 與KSCN溶液不反應,所以,該同學按上述實驗方案進行了實驗,結果溶液未變紅色, 故答案為:Fe+2Fe 3+ =3Fe 2+ ; (4)可觀察到生成白色沉澱,迅速變成灰綠色,最後變成紅褐色的現象,說明含有Fe 2+ 離子,綜上分析可知,白色沉澱為氫氧化亞鐵,紅褐色沉澱為氫氧化鐵,所以反應為:FeSO 4 +2NaOH=Fe(OH) 2 ↓+Na 2 SO 4 、4Fe(OH) 2 +O 2 +2H 2 O=4Fe(OH) 3 , 故答案為:FeSO 4 +2NaOH=Fe(OH) 2 ↓+Na 2 SO 4 、4Fe(OH) 2 +O 2 +2H 2 O=4Fe(OH) 3 ; (5)Fe 2+ 溶液因為水解和還原性而不易保存,可以加入酸抑制其水解,加入還原性鐵(鐵釘)防止其被氧化,故答案為:還原;Fe 2+ 易被空氣中的氧氣氧化而變質;鐵粉; (6)加熱時氣體的溶解度降低,所以,除去蒸餾水中溶解的O 2 常採用加熱煮沸的方法;利用鐵粉和稀硫酸反應產生的氫氣排出試管A、B中的空氣,使A、B充滿還原性氣體氫氣,可排除試管中的氧氣,防止Fe(OH) 2 被空氣中氧氣氧化,一段時間後,關閉止水夾,試管A中生成的FeSO 4 溶液壓到試管B,與試管B中的NaOH溶液反應,生成Fe(OH) 2 沉澱,在試管B中觀察到白色的Fe(OH) 2 , 故答案為:把蒸餾水煮沸;利用鐵粉和稀硫酸反應產生的氫氣排出試管A、B中的空氣,防止Fe(OH) 2 被空氣中氧氣氧化;B. |
⑵ 某同學利用下圖所示的實驗裝置進行鐵跟水蒸氣反應的實驗,並繼續研究鐵及其化合物的部分性質。 請回答下
(1)+4H 2 O(g)  Fe 3 O 4 +4H 2 (2分)(2)Fe 3 O 4 和Fe (2分) (3)FeSO 4 +2NaOH==Na 2 SO 4 +2Fe(OH) 2 ↓(2分) 4Fe(OH) 2 + O 2 +2H 2 O==4Fe(OH) 3 (2分) (4)還原(2分)、2Fe 3+ + Fe==3Fe 2+ (2分)
⑶ 某實驗小組的同學為探究鐵及其化合物的性質,進行了如下實驗,請按照要求回答下列問題:(1)甲同學為了
(1)鐵粉與冷水、熱水均不能發生化學反應,鐵與水蒸氣在高溫條件下可以發生內反應生成四容氧化三鐵和氫氣,反應的化學方程式為3Fe+4H2O(g) 高溫 | .
⑷ (12分)兩組同學對鐵及其化合物的性質進行探究。(1)一組同學用圖1所示裝置對鐵與濃硫酸的反應進行實驗
.(1) ①鈍化,SO 2 ②溶液中的SCN - 被氧化,向褪色後的溶液中加FeCl 3 ,若溶液不褪色則假設成立 () 1/4 < a/b <3/8 ,9/32
⑸ 如圖1是實驗室模擬煉鐵的裝置圖,試回答:(1)按如圖連接實驗裝置、檢查裝置的氣密性、裝葯品、固定實驗
(1)實驗剛開始,先通抄一氧化碳,然後點燃酒精噴燈加熱,目的是排盡玻璃管內的空氣以免發生爆炸;實驗結束,先熄滅酒精噴燈,通一氧化碳直到玻璃管完全冷卻;因為一氧化碳有毒,為防止污染空氣,在通一氧化碳之前必須先點燃酒精燈,停止通一氧化碳之後才能熄滅酒精燈.故填:③①⑤⑥②④; (2)一氧化碳具有還原性,能將灼熱的紅棕色氧化鐵粉末還原成黑色的鐵粉.二氧化碳能使澄清的石灰水變渾濁;故填:3CO+Fe2O3 高溫 | .
⑹ 鐵及其化合物在生產和生活中有著廣泛的應用.(1)氧化鐵是重要工業顏料,用廢鐵屑制備它的流程如下:回
(1)①分離可溶物和不溶物用過濾,除去固體上的少量可溶性雜質用洗滌,故答案為:過濾;洗滌; ②在空氣中煅燒FeCO3,FeCO3與氧氣反應生成三氧化二鐵和二氧化碳,故答案為:4FeCO3+O2 高溫 | .
⑺ 鐵及其化合物在生產和生活中有著廣泛的應用。某實驗小組設計了如下實驗探究某些含鐵化合物的制備、組成、
(18分)(1)鐵粉氯氣 (2分);4∶1(2分) (2)2Fe 3 + +3ClO - +10OH - =2FeO 4 2 - +3Cl - +5H 2 O(2分) FeO 4 2 - +3e - +4H 2 O=Fe(OH) 3 ↓+5OH - (2分) (3)①250ml容量瓶和膠頭滴管(2分);酸式滴定管紅(2分) ②將Fe 3 + 還原成Fe 2 + (1分);Zn+2Fe 3 + =Zn 2 + +2Fe 2 + (2分)③11.2%(2分)偏高(1分)
⑻ 某化學學習小組欲探究鐵及其化合物的氧化性和還原性.請你協助他們完成實驗報告.(1)實驗目的:探究鐵
(2)物質性質實驗是取少量試劑進行反應,根據反應現象分析判斷離子性質,實驗是在試管中進行,故答案為:試管; (3)②氯化亞鐵溶液中滴入KSCN溶液,再加入氯水,滴入KSCN溶液無明顯變化,加入氯水立即變成血紅色,反應的離子方程式為:2Fe 2+ +Cl 2 =2Fe 3+ +2Cl - Fe 3+ +3SCN - =Fe(KSCN) 3 ,實驗證明亞鐵離子具有還原性, 故答案為:2Fe 2+ +Cl 2 =2Fe 3+ +2Cl - 、Fe 3+ +3SCN - =Fe(KSCN) 3 ;Fe 2+ 具有還原性; ③氯化亞鐵溶液加入鋅片,鋅片溶解,析出鐵,溶液從淺綠色變為無色,鋅置換亞鐵離子生成無色溶液,證明亞鐵離子具有還原性, 故答案為:鋅片溶解,析出鐵,溶液從淺綠色變為無色,Fe 2+ 具有氧化性; ④證明鐵離子具有氧化性,可以利用鐵離子在硫氰酸鉀溶液中生成血紅色溶液,再加入銅片或鐵粉或銅粉後紅色褪去,說明鐵離子具有氧化性氧化銅為銅離子,本身被還原為亞鐵離子,反應的離子方程式為:2Fe 3+ +Cu=2Fe 2+ +Cu 2+ 或2Fe 3+ +Fe=3Fe 2+ 或2Fe 3+ +Zn=2Fe 2+ +Zn 2+ 或2Fe 3+ +3Zn=2Fe+3Zn 2+ ; 故答案為:在氯化鐵溶液中加入KSCN溶液,再加入足量Cu片(或鐵粉或鋅片);加入KSCN溶液出現血紅色,加入足量Cu片(或鐵粉或鋅片)後血紅色消失; 2Fe 3+ +Cu=2Fe 2+ +Cu 2+ 或2Fe 3+ +Fe=3Fe 2+ 或2Fe 3+ +Zn=2Fe 2+ +Zn 2+ 或2Fe 3+ +3Zn=2Fe+3Zn 2+ ; (4)物質既有氧化性又有還原性說明元素化合價是中間價態; A、Cl 2 化合價可以升高也可以降低,所以具有還原性和氧化性; B、Na元素化合價只能升高具有還原性; C、Mg 2+ 只能元素化合價降低,具有氧化性; D、H 2 O 2 中氧元素化合價可以升高或降低,具有還原性和氧化性; 故答案為:AD; (5))在氯化亞鐵溶液中滴入KSCN溶液後,就出現了血紅色,說明亞鐵離子被氧化為鐵離子,為防止亞鐵離子被氧化,需要加入鐵粉, 故答案為:氯化亞鐵溶液中的Fe 2+ 被氧化;配製氯化亞鐵溶液時要加入少量的鐵粉; (6)A、KSCN溶液和亞鐵離子無現象,故不符合; B、稀鹽酸不能檢驗亞鐵離子的存在,故不符合; C、KMnO 4 溶液可以氧化亞鐵離子褪色,證明亞鐵離子的還原性,故C符合; D、NaOH溶液和鐵離子反應生成紅褐色沉澱,和亞鐵離子反應生成白色沉澱迅速變化為灰綠色最後變為紅褐色,反應現象不能分辨,故D不符合; 故答案為:C. |
⑼ 某同學利用下圖所示的實驗裝置進行鐵跟水蒸氣反應的實驗,並繼續研究鐵及其化合物的部分性質.請回答下列
(1)鐵與水蒸氣反應會生成四氧化三鐵和氫氣,反應的化學方程式為+4H 2 O(g)=Fe 3 O 4 +4H 2 ,故答案為:3Fe+4H 2 O(g)=Fe 3 O 4 +4H 2 ; (2)KSCN溶液溶液變紅色,說明有三價鐵離子,說明硬質試管中固體一定有Fe 3 O 4 ,可能有Fe;KSCN溶液未變紅色,說明無三價鐵離子,一定有Fe 3 O 4 和Fe, 故答案為:一定有Fe 3 O 4 ,可能有Fe;Fe 3 O 4 和Fe; (3)鐵單質能將三價鐵離子還原成三價鐵離子離子方程式,Fe+2Fe 3+ =3Fe 2+ ,故答案為:Fe+2Fe 3+ =3Fe 2+ ; (4)滴入NaOH溶液時,生成的白色沉澱迅速變成灰綠色,最後變成紅褐色,該反應為FeSO 4 +2NaOH=Fe(OH) 2 ↓+Na 2 SO 4 ;4Fe(OH) 2 +O 2 +2H 2 O=4Fe(OH) 3 , 故答案為:4Fe(OH) 2 +O 2 +2H 2 O═4Fe(OH) 2 ,故答案為:FeSO 4 +2NaOH=Fe(OH) 2 ↓+Na 2 SO 4 ;4Fe(OH) 2 +O 2 +2H 2 O=4Fe(OH) 3 ; (5)鐵單質能將三價鐵離子還原成二價鐵離子,Fe 2+ 具有還原性,Fe 2+ 易被空氣中的氧氣氧化而變質,故答案為:還原;Fe 2+ 易被空氣中的氧氣氧化而變質. |
⑽ 小明欲探究鐵及其化合物的氧化性和還原性,請你幫他完成以下實驗報告.實驗目的:探究鐵及其化合物的氧化
①亞鐵離子中的鐵是+2價,當遇到強還原劑金屬鋅時,顯示氧化性,發生置換反應:Zn+Fe2+=Zn2++Fe,對應還原產物金屬單質鐵,該反應證明Fe2+具有氧化性; ②在FeCl2溶液中加入適量氧化劑氯水,亞鐵離子會從+2價升高到+3價,溶液由淺綠色變為棕黃色,即2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl-,體現了亞鐵離子的還原性,故答案為: 序號 | 實驗操作 | 實驗現象 | 離子方程式 | 實驗結論 | ① | | | | Fe2+具有氧化性 | ② | 在FeCl2溶液中加入適量氯水 | 溶液由淺綠色變為棕黃色 | 2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl- | | ③ | | | | |
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