题目
题型:不详难度:来源:
应用下列装置,在硬质玻璃管中放入还原铁粉和石棉绒的混合物,加热,并通入水蒸气,就可以完成高温下“Fe与水蒸气的反应实验”。
请回答下列的问题。
铁在周期表中的位置是_______
请写出该反应的化学方程式: ;
(3)曾利用铝和铁的氧化物反应原理来焊接钢轨,该反应的化学方程式为
(4)现有铁和铂组成的合金共a mol,其中Pt的物质的量分数为x,研成粉末状后全部投入含bmol HNO3的稀溶液中,使其充分反应,且HNO3的还原产物只有NO。试回答下列问题:
①随HNO3用量的增加,溶液中的金属离子和残留固体的成分依次有四种情况,请用粒子符号填写下表空白:
| ① | ② | ③ | ④ |
溶液中的金属离子 | | Fe2+ | | |
残留固体成分 | Fe、Pt | | Pt | Pt |
②当x="0.5" ,且溶液中Fe3+与Fe2+和物质的量相等,在标准状况下共产生112mLNO。
则a = ,b = ,
答案
(2)3Fe+4H2O(g)Fe3O4+4H2 (2分)
(3)2Al+Fe2O 3Al2O3 + 2Fe (2分) (答案合理即给分)
(4)①(2分)
| ① | ② | ③ | ④ |
溶液中的金属离子 | Fe2+ | Fe2+ | Fe2+ Fe3+ | Fe3+ |
残留固体成分 | Fe、Pt | Pt | Pt | Pt |
解析
试题分析:(1)Fe在元素周期表中位于第四周期,第Ⅷ 族。
(2)Fe与H2O(g)反应生成Fe3O4和H2,化学方程式为:3Fe+4H2O(g) Fe3O4+4H2
(3)铝和铁的氧化物反应原理来焊接钢轨,化学方程式为:2Al+Fe2O 3Al2O3 + 2Fe
(4)①因为有Fe剩余,所以溶液含有Fe2+;随着HNO3的增多,Fe全部反应,固体只有Pt;再增加HNO3,部分Fe2+被氧化为Fe3+,溶液含有Fe2+和Fe3+;HNO3达到足量,全部转化为Fe3+。
②溶液中Fe3+与Fe2+和物质的量相等,设Fe2+的物质的量为nmol,则Fe3+也为nmol,根据氧化还原反应电子守恒可知:2n+3n=0.112L÷22.4L/mol×3,得n=0.003mol,Fe2+、Fe3+均为0.003mol,Pt的物质的量分数为x=0.5,则Pt的物质的量为0.006mol,所以a=0.003mol+0.003mol+0.006mol=0.012mol;HNO3反应后转化为Fe(NO3)2、Fe(NO3)3、NO,所以HNO3的物质的量b=0.003mol×2+0.003mol×3+0.112L÷22.4L/mol=0.02mol。
核心考点
试题【目前,铁是使用最广泛的金属之一,已知在高温下,Fe与水蒸气可发生反应。 应用下列装置,在硬质玻璃管中放入还原铁粉和石棉绒的混合物,加热,并通入水蒸气,就可以完成】;主要考察你对铁的氧化物等知识点的理解。[详细]
举一反三
Ⅰ.经查阅资料得知:无水FeCl3在空气中易潮解,加热易升华。他们设计了制备无水FeCl3的实验方案,装置示意图(加热及夹持装置略去)及操作步骤如下:
①检查装置的气密性;
②通入干燥的Cl2,赶尽装置中的空气;
③用酒精灯在铁屑下方加热至反应完成
④........
⑤体系冷却后,停止通入Cl2,并用干燥的N2赶尽Cl2,将收集器密封
请回答下列问题:
(1)装置A中反应的化学方程式为 。
(2)第③步加热后,生成的烟状FeCl3大部分进入收集器,少量沉积在反应管A右端要使沉积的FeCl3进入收集器,第④步操作是 。
(3)操作步骤中,为防止FeCl3潮解所采取的措施有(填步骤序号) 。
(4)装置D中FeCl2全部反应后,因失去吸收Cl2的作用而失效,写出检验FeCl2是否失效的试剂: 。
(5)在虚线框中画出尾气吸收装置E并注明试剂。
Ⅱ.该组同学用装置D中的副产品FeCl3溶液吸收H2S,得到单质硫;过滤后,再以石墨为电极,在一定条件下电解滤液。
(6)FeCl3与H2S反应的离子方程式为 。
(7)电解池中H+在阴极放电产生H2,阳极的电极反应式为 。
(8)综合分析实验Ⅱ的两个反应,可知该实验有两个显著优点:
①H2S的原子利用率为100%;② 。
已知:室温下饱和H2S溶液的pH约为3.9,SnS沉淀完全时溶液的pH为1.6;FeS开始沉淀时溶液的pH为3.0,沉淀完全时的pH为5.5。
(1)检验制得的绿矾晶体中是否含有Fe3+的实验操作是 。
(2)操作II中,通入硫化氢至饱和的目的是 ;在溶液中用硫酸酸化至pH=2的目的是 。
(3)操作IV的顺序依次为: 、冷却结晶、 。
(4)测定绿矾产品中Fe2+ 含量的方法是:
a.称取2.8500g绿矾产品,溶解,在250mL容量瓶中定容;
b.量取25.00mL待测溶液于锥形瓶中;
c.用硫酸酸化的0.01000mol∙L-1KMnO4溶液滴定至终点,消耗KMnO4溶液体积的平均值为20.00mL。
①已知KMnO4酸性溶液与Fe2+ 反应时被还原为Mn2+,请写出该反应的离子方程式: ;
②计算上述样品中FeSO4∙7H2O的质量分数为 (用小数表示,保留三位小数)。
(1)向A中加入10g废铜屑样品,关闭弹簧夹,打开B活塞向A注入足量稀硫酸后关闭。①此时装置C中产生的现象是 。
②反应进行到A中不再产生气泡时,若C中收集到448mL(已换算成标准状况)气体,则该废铜屑中铜的质量百分含量为 。
(2)接下来使Cu完全溶解的操作是:
① 拆除C、D装置后,打开弹簧夹
②____________________________________________________________________
(3)为使A中固体加快溶解速率,以下方法运用合理的是 。
a.对A装置加热;b.向A内加入少量Fe2O3;c.向A内加入少量CuO;d.增大空气通入量;e.向A内加入少量FeSO4;f.向A内加入少量H2O
(4)将A中溶液倒入烧杯内,加入Cu2(OH)2CO3将其调节至pH=4时,溶液中铁元素被完全沉淀,过滤后即得红褐色沉淀与硫酸铜溶液。
①此过程的离子反应方程式是 。
②检验溶液中铁元素是否被完全沉淀最好的方法是___________
a.取样于试管→滴加KSCN溶液
b.取样于试管→滴加酸性KMnO4溶液
c.取样于试管→纸上层析后→ 喷KSCN溶液;
(5)有同学认为,可以不用测量气体法计算废铜屑中铜的质量百分含量,其具体操作步骤可续写为: 。
A.2∶3 | B.3∶2 | C.1∶2 | D.1∶1 |
(1)B中盛有 溶液,A中应预先加入的药品是________,A中反应的离子方程式是:_________________。
(2)实验开始时应先将活塞a________(填“打开”或“关闭”)。
(3)简述生成Fe(OH)2的操作过程________。这样生成的Fe(OH)2沉淀能较长时间保持白色,其理由是___________________________________________。
(4)实验完毕,打开b处活塞,放入一部分空气,此时B瓶中发生反应的化学方程式为:____________________。现象 。
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