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� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

题目内容

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 = ，

（1）第四周期，第Ⅷ 族      (1分)
（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

②a =0.012，b = 0.02 (2分)

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。
考点：本题考查物质的性质、元素周期表、化学计算。

练习册系列答案

相关题目

（13分）某混合物A，含有KAl(SO₄)₂、Al₂O₃和Fe₂O₃，在一定条件下可实现下图所示的物质之间的变化：

据此回答下列问题：
（1）I、II、III、IV四步中对于溶液和沉淀的分离采取的方法是               。
（2）根据上述框图反应关系，写出下列B、 D所含物质的化学式
固体B                       ；沉淀D                       。
（3）写出①、②反应的离子方程式：
①                                                          ；②                                                          ；
（4）以Fe₂O₃为原料，可制备FeCl₂溶液，请写出有关的化学反应方程式，试剂任选。

铝是一种应用广泛的金属，工业上用Al₂O₃和冰晶石（Na₃AlF₆）混合熔融电解制得。
①铝土矿的主要成分是Al₂O₃和SiO₂等。从铝土矿中提炼Al₂O₃的流程如下：

②以萤石（CaF₂）和纯碱为原料制备冰晶石的流程如下：

回答下列问题：
（1）写出反应1的化学方程式                           ；
（2）滤液Ⅰ中加入CaO生成的沉淀是        ，反应2的离子方程式为                   ；
（3）E可作为建筑材料，化合物C是      ，写出由D制备冰晶石的化学方程式           ；
（4）电解制铝的化学方程式是                               ，以石墨为电极，阳极产生的混合气体的成分是                    。

某混合物A，含有KAl（SO₄）₂、Al₂O₃和Fe₂O₃，在一定条件下可实现下图所示的物质之间的变化：

据此回答下列问题：
（1）图中涉及分离溶液与沉淀的方法是__________________。
（2）B、C、D 三种物质的化学式为：B_________ C_________ D_________
（3）沉淀E与稀硫酸反应的离子方程式为________________________________________。
（4）将沉淀F中存在的两种金属元素组成的合金溶于100 mL 4mol/LHCl溶液中，然后再滴加1 mol/L NaOH溶液，沉淀质量m随加入NaOH溶液的体积V变化如下图所示。

已知V₁＝160mL。根据以上信息回答：
①_________（填“能”或“不能”）计算出V₃
②V₂为_________mL（若能算出具体数字，请在横线上填写具体数字；若不能请在横线上填“不能确定”）

据新华社报道，发展改革委员会于2007年4月发出“遏制铝冶炼投资反弹”的紧急通知。原因是铝冶炼属高耗能产业，而且某些铝冶炼企业以污染环境为代价，得不偿失。
如图是传统的工业生产金属铝的基本流程图，阅读上述新闻信息，结合铝生产的流程图解答下列问题：

请回答：
（1）工业冶炼金属铝用的是铝土矿，铝土矿的主要成分是________(填化学式)。石油炼制和煤的干馏产品____________(填物质名称)作电解铝的阴极和阳极材料。
（2）氧化铝熔点高达2050 ℃，工业上为了降低能量消耗，在金属铝的冶炼中采取的措施是__________________________。
（3）在冶炼过程中，阳极材料需要定期地进行更换，原因是该极材料不断被消耗，产生这种现象的原因是：__________________________________________(用化学方程式表示)。
（4）工业上制取金属镁时是电解MgCl₂，电解反应方程式为_________________，镁和铝都是活泼金属，为什么在电解冶炼过程中，一个用氯化物，一个用氧化物？原因是：
________________________________________________________________。　

工业上常用铁质容器盛装冷浓硫酸。为研究铁质材料与热浓硫酸的反应，某学习小组进行了以下探究活动：
（1）将已去除表面氧化物的铁钉（碳素钢）放入冷浓硫酸中，10分钟后移入硫酸铜溶液中，片刻后取出观察，铁钉表面无明显变化，其原因是                                                            。
（2）另称取铁钉6.0g放入15.0ml浓硫酸中，加热，充分应后得到溶液X并收集到气体Y。
①甲同学认为X中除Fe³⁺外还可能含有Fe²⁺，若要确认其中的Fe²⁺，应选用      （选填序号）。
a．KSCN溶液和氯水                   b．NaOH溶液
c．浓氨水                            d．酸性KMnO₄溶液
②乙同学取336ml（标准状况）气体Y通入足量溴水中，发生反应：
SO₂+Br₂+2H₂O=2HBr+H₂SO₄然后加入足量BaCl₂溶液，经适当操作后得干燥固体2.33g。由此推知气体Y中SO₂的体积分数为           。
分析上述实验中SO₂体积分数的结果，丙同学认为气体Y中还可能含有H₂和Q气体。为此设计了下列探究实验装置（图中夹持仪器省略）。

（3）装置B中试剂的作用是                                             。
（4）认为气体Y中还含有Q的理由是                                         （用化学方程式表示）。
（5）为确认Q的存在，需在装置中添加M于            （选填序号）。
a．A之前          b．A-B间          c．B-C间        d．C-D间
（6）如果气体Y中含有，预计实验现象应是                                  。

已知A、B、C、D为常见单质，其中B、C、D常温常压下为气体，甲、乙、丙、丁为化合物，乙常温下为液体，丙的焰色反应为黄色，下图为各种物质之间的相互反应

（1）写出下列物质的化学式：
A          ，B          ，D          ，丙         。
（2）丙电子式为             ，反应②中若有11．2L（标准状况下）B生成，则发生转移的电
子的物质的量为                         。
（3）写出反应③的化学方程式：

用含有A1₂O₃、SiO₂和少量FeO·xFe₂O₃的铝灰制备A1₂(SO₄)₃·18H₂O。，工艺流程如下(部分操作和条件略):
Ⅰ.向铝灰中加入过量稀H₂SO₄，过滤;
Ⅱ.向滤液中加入过量KMnO₄溶液，调节溶液的pH约为3；
Ⅲ.加热，产生大量棕色沉淀，静置，上层溶液呈紫红色;
Ⅳ.加入MnSO₄至紫红色消失，过滤；
Ⅴ.浓缩、结晶、分离，得到产品。
H₂SO₄溶解A1₂O₃的离子方程式是
将KMnO₄氧化Fe²⁺的离子方程式补充完整：
MnO₄^-+□Fe²⁺+□      =Mn²⁺+□Fe³⁺ +□
上式中氧化剂是              ,氧化产物是              。
（3）已知：生成氢氧化物沉淀的pH ks5u

	Al（OH）₃	Fe（OH）₂	Fe（OH）₃
开始沉淀时	3.4	6.3	1.5
完全沉淀时	4.7	8.3	2.8

注：金属离子的起始浓度为0.1mol·L^-1
根据表中数据解释步骤Ⅱ的目的：                              。
己知:一定条件下，MnO₄^-可与Mn²⁺反应生成MnO₂。
① 向 Ⅲ 的沉淀中加入浓HCI并加热，能说明沉淀中存在MnO₂的现象是             。
②Ⅳ 中加入MnSO₄的目的是                      。

铁盐、亚铁盐在工农业生产、生活、污水处理等方面有着极其广泛的应用。

（1）用铁屑与稀硫酸反应制备FeSO₄
①制备原理用离子方程式表示为        。若要提高FeSO₄生成速率，采取下列措施中正确的是        。
A．使用浓硫酸与铁屑反应
B．使用磨细的铁粉反应
C．控制温度在50～70℃
D．控制温度在80～100℃
②在上述反应过程中，常会伴随发生反应：4Fe²⁺+O₂+4H⁺ 4Fe³⁺+2H₂O
若要减少产品FeSO₄中Fe³⁺的含量，采取下列措施中正确的是        。
A．控制稀硫酸的浓度不能太高
B．用去O₂蒸馏水注入浓硫酸配制反应所需的稀硫酸
C．反应中保持n(Fe)/n(H₂SO₄) >1
D．反应中应经常添加Fe₂（SO₄）₃搅拌
③反应结束后，将溶液进行          、冷却、过滤、洗涤即得FeSO₄·7H₂O晶体。
（2）工业上用含有少量Cu、Al的废铁屑制备Fe₂（SO₄）₃
其反应及操作流程如下：

①加入NaHCO₃并搅拌，将混合液pH调控至       范围内，使杂质沉淀过滤除去。

沉淀物	Fe(OH)₃	Fe(OH)₂	Al(OH)₃	Cu(OH)₂
开始沉淀	2.3	7.5	3.4	4.7
完全沉淀	3.2	9.7	4.4	6.7

②反应Ⅱ中反应的离子方程式是：           。
③生产中，将反应Ⅱ产生的NO配比一种气体X，混合后重新通入反应Ⅱ中，该设计的目的是       ，气体X与NO配比的比例是       。
（3）用Fe₂（SO₄）₃处理含S^2-污水时，有黑色沉淀及淡黄色悬浮物产生，其反应的离子方程式是         。

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