新型材料納米級鐵粉與普通鐵粉具有不同的性質。已知：在不同溫度下，納米級鐵粉與水蒸氣反應的固體產(chǎn)物不同，溫度低于570℃時，生成FeO；高于570℃時，生成Fe3O4。

（1）寫出溫度低于570℃時反應的化學方程式                             。

（2）中學教材中用右圖所示實驗裝置，完成鐵粉與水蒸氣反應的演示實驗。實驗中使用肥皂液的作用是

                                        。

（3）如果提供給你3支試管、水槽、蒸發(fā)皿、膠塞、導管、酒精燈及其必要的儀器和物品，請在答題卷的方框中畫出你設計的實驗裝置示意圖發(fā)生該反應并有氫氣的收集裝置圖（包括反應時容器中的物質）。

 


說明：①本題裝置示意圖中的儀器可以用下面的方式表示。

水槽： 試管：  蒸發(fā)皿：  玻璃導管：或（但應標示出在液面上或液面下）

②鐵架臺、石棉網(wǎng)、酒精燈、玻璃導管之間的聯(lián)接膠管等，在示意圖中不必畫出。如需加熱，在需加熱的儀器下方，標以“△”表示。

（4）乙同學為了探究實驗后的固體產(chǎn)物是否存在Fe3O4（假定鐵全部反應完全）設計下列實驗方案：

①取固體樣品m1 g，溶于足量的稀鹽酸；

②向①反應后的溶液X中加入足量H2O2的和氨水，充分反應后，過濾、洗滌、干燥；

③將②中所得固體進行灼燒，得到紅棕色固體m2 g。

溶液X中發(fā)生氧化還原反應的離子方程式為                                  ；m1與m2符合                關系時，才能確定固體樣品中一定只存在Fe3O4。


【知識點】化學實驗C3 J1J4

【答案解析】（1）Fe + H2O(g)FeO + H2（1分）

（2）檢驗反應中生成的H2（1分）

（4）2Fe2++2H++H2O2＝2Fe3++2H2O（2分）   = 0.97（2分）

解析： ⑴根據(jù)題意溫度低生成FeO，則反應為Fe + H2O(g)FeO + H2

⑵根據(jù)反應一段時間后，有肥皂泡吹起時，用點燃的火柴靠近肥皂泡，當聽到爆鳴聲時，說明“鐵與水蒸氣”反應有氫氣生成。

⑶3支試管中一支是反應管、一支是提供水蒸氣的、一支是收集氫氣的，裝置圖具體見答案

⑷H2O2作用是將Fe2+氧化為Fe3+，氨水的作用是沉淀氨水；m2是Fe2O3的質量，若固體樣品中一定只存在Fe3O4，則根據(jù)鐵守恒有2Fe3O4~3Fe2O3，即m（Fe3O4）/m（Fe2O3）≈ 0.97

【思路點撥】需認真審題：固體樣品中一定“只”存在Fe3O4；運用守恒法是解計算題的常用方法


練習冊系列答案
相關習題

科目：高中化學 來源： 題型：


下列現(xiàn)象或應用不能用膠體的知識解釋的是(　　)

A．腎功能衰竭等疾病引起的血液中毒，可利用血液透析進行治療

B．土壤表面積巨大且一般帶負電，能吸收NH4+等營養(yǎng)離子，使土壤具有保肥能力

C．水泥、冶金工廠常用高壓電除去工廠煙塵，減少對空氣的污染

D．氯化鋁溶液中加入碳酸鈉溶液會出現(xiàn)白色沉淀

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科目：高中化學 來源： 題型：


根據(jù)下圖的轉化關系判斷下列說法正確的是（反應條件已略去）

A. 反應①②③④⑤均屬于氧化還原反應和離子反應

B. 反應⑤說明該條件下鋁可用于制熔點較高的金屬

C. 相同條件下生成等量的O2，反應③和④轉移的電子數(shù)之比為1:1

D. 反應①中氧化劑與還原劑的物質的量之比為1:4

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科目：高中化學 來源： 題型：


實驗是研究化學的基礎。關于下列各裝置圖的敘述中，正確的是

A.裝置①常用于實驗室制取氨

B.裝置②中X若為苯，可用于吸收氨氣，并防止倒吸

C.裝置③可用于制備氫氧化亞鐵并觀察其顏色

D.裝置④可驗證HCl氣體在水中的溶解性

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科目：高中化學 來源： 題型：


下列實驗裝置用途正確的是

    A．裝置(I)用于I2與NH4Cl混合物的分離

    B. 裝置(Ⅱ)用于制取少量純凈的CO2氣體

    C．裝置(III)用于去除Fe(0H)3膠體中含有的可溶性物質

    D．裝置(Ⅳ)用于HC1的吸收，以防倒吸

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科目：高中化學 來源： 題型：


下圖是實驗室中制備氣體或驗證氣體性質的裝置圖

(1)寫出用A制取氯氣的化學方程式_________________________________________。

(2)利用上圖裝置制備純凈的氯氣，并證明氧化性：Cl2>Fe3+

則裝置B中的溶液的作用是___________________________________；

裝置D中加的最佳試劑是(填序號)___________：

供選試劑：a．濃H2SO4  b．FeCl2溶液  c．KSCN與FeCl2的混合溶液 d．無水氯化鈣

(3)在上圖所示圓底燒瓶內加入碳，a中加入濃硫酸，開始實驗，加熱產(chǎn)生的氣體緩慢通過后續(xù)裝置同時完成如下實驗：

實驗1：證明SO2具有氧化性和漂白性

實驗2：證明碳元素的非金屬性比硅元素的強

證明SO2具氧化性和漂白性：B中為少量Na2S溶液、C中加品紅溶液，D中應加入足量的__________(填溶液名稱)，E中加入___________溶液(填化學式)。

(4)證明碳元素的非金屬性比硅元素的強的現(xiàn)象為______________________；

  實驗2不嚴謹之處應如何改進________________________________________。

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科目：高中化學 來源： 題型：


已知葡萄糖的燃燒熱是ΔH＝－2 840 kJ·mol－1，當它氧化生成1 g液態(tài)水時放出的熱

量是(　　)

A．26.3 kJ　　       B．51.9 kJ           C．155.8 kJ　　     D．467.3 kJ

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科目：高中化學 來源： 題型：


在25°C、100 kPa下，1 g甲醇燃燒生成CO2和液態(tài)水時放熱22.68 kJ，下列熱化學方程式正確的是(　　)

A．CH3OH(l)＋O2(g)===CO2(g)＋2H2O(l)     ΔH＝725.8 kJ·mol－1

B．2CH3OH(l)＋3O2(g)===2CO2(g)＋4H2O(l)   ΔH＝－1 452 kJ·mol－1

C．2CH3OH(l)＋3O2(g)===2CO2(g)＋4H2O(l)   ΔH＝－725.8 kJ·mol－1

D．2CH3OH(l)＋3O2(g)===2CO2(g)＋4H2O(l)   ΔH＝1 452 kJ·mol－1

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科目：高中化學 來源： 題型：


工業(yè)廢水中常含有一定量的Cr2O72-和CrO42-，它們會對人類及生態(tài)系統(tǒng)產(chǎn)生很大的傷害，必須進行處理。

電解法：

該法用Fe做電極電解含Cr2O72-的酸性廢水，隨著電解進行，在陰極附近溶液pH升高，產(chǎn)生Cr(OH)3沉淀。

(1)用Fe做電極的原因為_____________________________________________。

(2)在陰極附近溶液pH升高的原因是 (用電極反應解釋) __________________。

溶液中同時生成的沉淀還有___________________________________________。

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