题目
题型:不详难度:来源:
I.实验室采用气相还原法制备纳米级Fe,其流程如下:
(1)固体加热脱水通常要通入 。
(2)生成纳米级Fe的化学方程式为 。
Ⅱ.在不同温度下,纳米级Fe粉与水蒸气反应的固体产物不同:温度低于570℃时生成FeO,高于570℃时生成。甲同学用下图所示装置进行纳米级Fe粉与水蒸气的反应并验证固体产物。
(3)B中收集到的气体是 (填名称),C装置的作用是 。
(4)乙同学为探究实验结束后试管内的固体物质成分,进行了下列实验:
乙同学认为该条件下反应的固体产物为FeO。丙同学认为该结论不正确,他的理由是 (用离子方程式表示)。
(5)丁同学称取5.60gFe粉,反应一段时间后,停止加热。将试管内的固体物质在干燥器中冷却后,称得质量为6.88g。然后将冷却后的固体物质与足量FeCl3溶液充分反应,消耗0.08molFeCl3。丁同学实验的固体产物为 。
答案
(2)FeCl2+H2Fe+2HCl(2分)
(3)氢气(1分)提供反应所需的水蒸气(1分)
(4)2Fe3++Fe=3Fe2+(1分)
(5)Fe3O4
解析
试题分析:(1)因为FeCl2为强酸弱碱盐,能发生水解反应,所以FeCl2•nH2O固体加热脱水通常要通入干燥的HCl气体,用来防止FeCl2的水解。
(2)根据流程图可以看出,H2还原FeCl2得纳米级铁,所以化学方程式为:FeCl2+H2Fe+2HCl。
(3)根据氧化还原反应原理,纳米级Fe粉与水蒸气反应生成的气体为H2,所以B中收集到的气体是氢气;纳米级铁与水蒸气反应,所以C装置的作用是提供反应所需的水蒸气。
(4)加入KSCN溶液,溶液没有出现红色,也可能是因为Fe过量,与生成的Fe3+反应转化为Fe2+,所以丙同学的理由是:2Fe3++Fe=3Fe2+。
(5)冷却后的固体物质与足量FeCl3溶液充分反应,消耗0.08molFeCl3,说明Fe过量,根据2Fe3++Fe=3Fe2+,过量的Fe为:1/2×0.08mol=0.04mol,则生成物中含Fe元素为:5.60g÷56g/mol—0.04mol=0.06mol,生成物含O元素为:(6.88g—5.60g)÷16g/mol=0.08mol,所以生成物中Fe元素与O元素的物质的量之比为:0.06mol:0.08mol=3:4,所以生成物为Fe3O4。
核心考点
试题【新型材料纳米级Fe粉具有超强的磁性,能用作高密度磁记录的介质以及高效 催化剂等。I.实验室采用气相还原法制备纳米级Fe,其流程如下:(1)固体加热脱水通常要通入】;主要考察你对物质的分离、提纯等知识点的理解。[详细]
举一反三
A.用图1所示装置分离有机层和水层 |
B.用图2所示装置从食盐水中提取NaCl |
C.用图3所示装置用水来吸收HCl |
D.用图4所示装置收集并检验氨气 |
A.乙醇和浓硫酸反应制乙烯时,利用NaOH溶液可除去杂质气体 |
B.向饱和Na2CO3溶液中通入足量CO2,可析出NaHCO3,使溶液变浑浊。 |
C.室温下向苯和少量苯酚的混合溶液中加入适量NaOH溶液,振荡、静置后分液,可除去苯中少量苯酚 |
D.取少量溶液X,向其中加入适量新制氯水,再加几滴KSCN溶液,溶液变红,说明X溶液中一定含有Fe2+ |
已知CaO2·8H2O呈白色,微溶于水,加热至350 ℃左右开始分解放出氧气。
(1)用上述方法制取CaO2·8H2O的化学方程式是 ;
(2)检验“水洗”是否合格的方法是 ;
(3)沉淀时常用冰水控制温度在0 ℃左右,其可能原因是(写出两种):
① ;
② 。
(4)测定产品中CaO2的含量的实验步骤:
第一步:准确称取a g产品于有塞锥形瓶中,加入适量蒸馏水和过量的b g KI晶体,再滴入少量2 mol·L-1的H2SO4溶液,充分反应。
第二步:向上述锥形瓶中加入几滴淀粉溶液。
第三步:逐滴加入浓度为c mol·L-1的Na2S2O3溶液至反应完全,消耗Na2S2O3溶液V mL。
【已知:I2+2S2O32-=2I-+S4O62-】
①CaO2的质量分数为 (用字母表示);
②某同学第一步和第二步的操作都很规范,第三步滴速太慢,这样测得的CaO2的质量分数可能 (填“不受影响”、“偏低”或“偏高”),原因是 。
选项 | 实验操作 | 现象 | 结论 |
A | 向某溶液中加入盐酸 | 产生无色气体 | 溶液中一定含有CO32- |
B | 向某无色溶液中滴加盐酸酸化的BaCl2 | 产生白色沉淀 | 溶液中一定含有SO42- |
C | 将某气体通入品红溶液中 | 溶液褪色 | 该气体一定是SO2 |
D | 将新制的Fe(OH)2露置于空气中 | 白色固体迅速变成灰绿色,最终变成红褐色 | Fe(OH)2易被氧化成Fe(OH)3 |
(1)实验中Ca(OH)2的作用是 。实验中产生的气体产物是 。
(2)为进一步探究还原铁粉与水蒸气反应固体产物的成分,研究性学习小组将反应后的固体经处理后得到黑色氧化物固体,针对黑色氧化物固体,该小组提出如下的假设并进行了相关的实验:
假设一:固体为FeO
假设二:固体为Fe3O4
假设三:
①限选用下列试剂:盐酸、KSCN溶液、K3Fe(CN)6 溶液、氯水,证明假设一不成立
操作 | 现象 | 结论 |
| | 假设一不成立 |
②为了进一步确定产物的成分,用黑色固体进行了下列实验:
加入足量氯水所发生反应的离子方程式是 ;检验红褐色固体是否洗涤干净的操作是 ;灼烧时盛放固体的仪器是 ;若假设二成立,黑色固体最终全部转化成的红棕色粉末的质量是 g
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