⑴ 某同学利用如图1所示的实验装置进行铁跟水蒸气反应的实验,并继续研究铁及其化合物的部分性质. 已知:
(1)铁在高温下与水反应,铁表现为还原性,水表现出氧化性,生成四氧化三铁和氢气,反应方程式为3Fe+4H 2 O(g) Fe 3 O 4 +4H 2 , 故答案为:3Fe+4H 2 O(g) Fe 3 O 4 +4H 2 ; (2)铁和水蒸气反应,产物为四氧化三铁和氢气,待硬质试管冷却后,取少许其中的固体物质溶于稀硫酸得溶液B,一定发生Fe 3 O 4 +8H + =Fe 2+ +2Fe 3+ +4H 2 O,取少量溶液B滴加KSCN溶液,若溶液变红色Fe 3+ +3SCN - ?Fe(SCN) 3 ,则说明所得溶液中存在的阳离子是一定有Fe 3+ ,一定有Fe 3 O 4 ,可能有过量的铁;若溶液未变红色,可能含有过量的铁,将三价铁离子全部转化成二价铁离子,Fe+2Fe 3+ ═3Fe 2+ ,故答案为:A;C; (3)铁和水蒸气反应,产物为四氧化三铁和氢气,可能有过量的铁,固体物质溶于稀硫酸得溶液B,溶液中过量的铁可能将三价铁离子全部转化成二价铁离子,Fe+2Fe 3+ ═3Fe 2+ ,Fe 2+ 与KSCN溶液不反应,所以,该同学按上述实验方案进行了实验,结果溶液未变红色, 故答案为:Fe+2Fe 3+ =3Fe 2+ ; (4)可观察到生成白色沉淀,迅速变成灰绿色,最后变成红褐色的现象,说明含有Fe 2+ 离子,综上分析可知,白色沉淀为氢氧化亚铁,红褐色沉淀为氢氧化铁,所以反应为:FeSO 4 +2NaOH=Fe(OH) 2 ↓+Na 2 SO 4 、4Fe(OH) 2 +O 2 +2H 2 O=4Fe(OH) 3 , 故答案为:FeSO 4 +2NaOH=Fe(OH) 2 ↓+Na 2 SO 4 、4Fe(OH) 2 +O 2 +2H 2 O=4Fe(OH) 3 ; (5)Fe 2+ 溶液因为水解和还原性而不易保存,可以加入酸抑制其水解,加入还原性铁(铁钉)防止其被氧化,故答案为:还原;Fe 2+ 易被空气中的氧气氧化而变质;铁粉; (6)加热时气体的溶解度降低,所以,除去蒸馏水中溶解的O 2 常采用加热煮沸的方法;利用铁粉和稀硫酸反应产生的氢气排出试管A、B中的空气,使A、B充满还原性气体氢气,可排除试管中的氧气,防止Fe(OH) 2 被空气中氧气氧化,一段时间后,关闭止水夹,试管A中生成的FeSO 4 溶液压到试管B,与试管B中的NaOH溶液反应,生成Fe(OH) 2 沉淀,在试管B中观察到白色的Fe(OH) 2 , 故答案为:把蒸馏水煮沸;利用铁粉和稀硫酸反应产生的氢气排出试管A、B中的空气,防止Fe(OH) 2 被空气中氧气氧化;B. |
⑵ 某同学利用下图所示的实验装置进行铁跟水蒸气反应的实验,并继续研究铁及其化合物的部分性质。 请回答下
(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)还原(2分)、2Fe 3+ + Fe==3Fe 2+ (2分)
⑶ 某实验小组的同学为探究铁及其化合物的性质,进行了如下实验,请按照要求回答下列问题:(1)甲同学为了
(1)铁粉与冷水、热水均不能发生化学反应,铁与水蒸气在高温条件下可以发生内反应生成四容氧化三铁和氢气,反应的化学方程式为3Fe+4H2O(g) 高温 | .
⑷ (12分)两组同学对铁及其化合物的性质进行探究。(1)一组同学用图1所示装置对铁与浓硫酸的反应进行实验
.(1) ①钝化,SO 2 ②溶液中的SCN - 被氧化,向褪色后的溶液中加FeCl 3 ,若溶液不褪色则假设成立 () 1/4 < a/b <3/8 ,9/32
⑸ 如图1是实验室模拟炼铁的装置图,试回答:(1)按如图连接实验装置、检查装置的气密性、装药品、固定实验
(1)实验刚开始,先通抄一氧化碳,然后点燃酒精喷灯加热,目的是排尽玻璃管内的空气以免发生爆炸;实验结束,先熄灭酒精喷灯,通一氧化碳直到玻璃管完全冷却;因为一氧化碳有毒,为防止污染空气,在通一氧化碳之前必须先点燃酒精灯,停止通一氧化碳之后才能熄灭酒精灯.故填:③①⑤⑥②④; (2)一氧化碳具有还原性,能将灼热的红棕色氧化铁粉末还原成黑色的铁粉.二氧化碳能使澄清的石灰水变浑浊;故填:3CO+Fe2O3 高温 | .
⑹ 铁及其化合物在生产和生活中有着广泛的应用.(1)氧化铁是重要工业颜料,用废铁屑制备它的流程如下:回
(1)①分离可溶物和不溶物用过滤,除去固体上的少量可溶性杂质用洗涤,故答案为:过滤;洗涤; ②在空气中煅烧FeCO3,FeCO3与氧气反应生成三氧化二铁和二氧化碳,故答案为:4FeCO3+O2 高温 | .
⑺ 铁及其化合物在生产和生活中有着广泛的应用。某实验小组设计了如下实验探究某些含铁化合物的制备、组成、
(18分)(1)铁粉氯气 (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容量瓶和胶头滴管(2分);酸式滴定管红(2分) ②将Fe 3 + 还原成Fe 2 + (1分);Zn+2Fe 3 + =Zn 2 + +2Fe 2 + (2分)③11.2%(2分)偏高(1分)
⑻ 某化学学习小组欲探究铁及其化合物的氧化性和还原性.请你协助他们完成实验报告.(1)实验目的:探究铁
(2)物质性质实验是取少量试剂进行反应,根据反应现象分析判断离子性质,实验是在试管中进行,故答案为:试管; (3)②氯化亚铁溶液中滴入KSCN溶液,再加入氯水,滴入KSCN溶液无明显变化,加入氯水立即变成血红色,反应的离子方程式为:2Fe 2+ +Cl 2 =2Fe 3+ +2Cl - Fe 3+ +3SCN - =Fe(KSCN) 3 ,实验证明亚铁离子具有还原性, 故答案为:2Fe 2+ +Cl 2 =2Fe 3+ +2Cl - 、Fe 3+ +3SCN - =Fe(KSCN) 3 ;Fe 2+ 具有还原性; ③氯化亚铁溶液加入锌片,锌片溶解,析出铁,溶液从浅绿色变为无色,锌置换亚铁离子生成无色溶液,证明亚铁离子具有还原性, 故答案为:锌片溶解,析出铁,溶液从浅绿色变为无色,Fe 2+ 具有氧化性; ④证明铁离子具有氧化性,可以利用铁离子在硫氰酸钾溶液中生成血红色溶液,再加入铜片或铁粉或铜粉后红色褪去,说明铁离子具有氧化性氧化铜为铜离子,本身被还原为亚铁离子,反应的离子方程式为: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+ ; 故答案为:在氯化铁溶液中加入KSCN溶液,再加入足量Cu片(或铁粉或锌片);加入KSCN溶液出现血红色,加入足量Cu片(或铁粉或锌片)后血红色消失; 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)物质既有氧化性又有还原性说明元素化合价是中间价态; A、Cl 2 化合价可以升高也可以降低,所以具有还原性和氧化性; B、Na元素化合价只能升高具有还原性; C、Mg 2+ 只能元素化合价降低,具有氧化性; D、H 2 O 2 中氧元素化合价可以升高或降低,具有还原性和氧化性; 故答案为:AD; (5))在氯化亚铁溶液中滴入KSCN溶液后,就出现了血红色,说明亚铁离子被氧化为铁离子,为防止亚铁离子被氧化,需要加入铁粉, 故答案为:氯化亚铁溶液中的Fe 2+ 被氧化;配制氯化亚铁溶液时要加入少量的铁粉; (6)A、KSCN溶液和亚铁离子无现象,故不符合; B、稀盐酸不能检验亚铁离子的存在,故不符合; C、KMnO 4 溶液可以氧化亚铁离子褪色,证明亚铁离子的还原性,故C符合; D、NaOH溶液和铁离子反应生成红褐色沉淀,和亚铁离子反应生成白色沉淀迅速变化为灰绿色最后变为红褐色,反应现象不能分辨,故D不符合; 故答案为:C. |
⑼ 某同学利用下图所示的实验装置进行铁跟水蒸气反应的实验,并继续研究铁及其化合物的部分性质.请回答下列
(1)铁与水蒸气反应会生成四氧化三铁和氢气,反应的化学方程式为+4H 2 O(g)=Fe 3 O 4 +4H 2 ,故答案为:3Fe+4H 2 O(g)=Fe 3 O 4 +4H 2 ; (2)KSCN溶液溶液变红色,说明有三价铁离子,说明硬质试管中固体一定有Fe 3 O 4 ,可能有Fe;KSCN溶液未变红色,说明无三价铁离子,一定有Fe 3 O 4 和Fe, 故答案为:一定有Fe 3 O 4 ,可能有Fe;Fe 3 O 4 和Fe; (3)铁单质能将三价铁离子还原成三价铁离子离子方程式,Fe+2Fe 3+ =3Fe 2+ ,故答案为:Fe+2Fe 3+ =3Fe 2+ ; (4)滴入NaOH溶液时,生成的白色沉淀迅速变成灰绿色,最后变成红褐色,该反应为FeSO 4 +2NaOH=Fe(OH) 2 ↓+Na 2 SO 4 ;4Fe(OH) 2 +O 2 +2H 2 O=4Fe(OH) 3 , 故答案为:4Fe(OH) 2 +O 2 +2H 2 O═4Fe(OH) 2 ,故答案为:FeSO 4 +2NaOH=Fe(OH) 2 ↓+Na 2 SO 4 ;4Fe(OH) 2 +O 2 +2H 2 O=4Fe(OH) 3 ; (5)铁单质能将三价铁离子还原成二价铁离子,Fe 2+ 具有还原性,Fe 2+ 易被空气中的氧气氧化而变质,故答案为:还原;Fe 2+ 易被空气中的氧气氧化而变质. |
⑽ 小明欲探究铁及其化合物的氧化性和还原性,请你帮他完成以下实验报告.实验目的:探究铁及其化合物的氧化
①亚铁离子中的铁是+2价,当遇到强还原剂金属锌时,显示氧化性,发生置换反应:Zn+Fe2+=Zn2++Fe,对应还原产物金属单质铁,该反应证明Fe2+具有氧化性; ②在FeCl2溶液中加入适量氧化剂氯水,亚铁离子会从+2价升高到+3价,溶液由浅绿色变为棕黄色,即2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl-,体现了亚铁离子的还原性,故答案为: 序号 | 实验操作 | 实验现象 | 离子方程式 | 实验结论 | ① | | | | Fe2+具有氧化性 | ② | 在FeCl2溶液中加入适量氯水 | 溶液由浅绿色变为棕黄色 | 2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl- | | ③ | | | | |
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