铁在冷的浓硫酸中能发生钝化.某兴趣小组的同学发现将一定量的铁与浓硫酸加热时.观察到铁完全溶解.并产生大量气体.实验室现有下列试剂:0.01 mol/L 酸性KMnO4溶液.0.1 mol/L KI溶液.3%H2O2溶液.淀粉溶液.蒸馏水.请你协助他们探究所得溶液和气体的成分.[提出猜想]Ⅰ.所得溶液中的金属离子可能含有Fe2+和Fe3+中的一种或两种,Ⅱ.所得气体中可能含有题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

题目内容

铁在冷的浓硫酸中能发生钝化。某兴趣小组的同学发现将一定量的铁与浓硫酸加热时，观察到铁完全溶解，并产生大量气体。实验室现有下列试剂：0.01 mol/L 酸性KMnO₄溶液、0.1 mol/L KI溶液、3％H₂O₂溶液、淀粉溶液、蒸馏水。请你协助他们探究所得溶液和气体的成分。
【提出猜想】
Ⅰ.所得溶液中的金属离子可能含有Fe²⁺和Fe³⁺中的一种或两种；
Ⅱ.所得气体中可能含有_________中的一种或两种。

	实验操作	预期现象	结论
验证猜想Ⅰ	步骤①：取少量0.01 mol/L酸性KMnO₄溶液，滴入所得溶液
验证猜想Ⅰ	步骤②：_________		含有Fe³^＋
验证猜想Ⅱ	将所得气体通入如下装置		含有两种气体

【实验探究】

【问题讨论】
有同学提出，若另外选用KSCN溶液，则仅利用KSCN和H₂O₂两种溶液即可完成猜想Ⅰ的所有探究，判断该方法是否正确并进行评价：_________。

【提出猜想】Ⅱ.SO₂、H₂
溶液紫红色褪去含有Fe²⁺(或溶液紫红色不褪去，不含Fe²⁺)
另取少量所得溶液，滴加KI-淀粉溶液
溶液变为蓝色
甲中KMnO₄溶液褪色，乙中KMnO₄溶液颜色不变，试管中收集到气体
【问题讨论】不正确，若溶液中含有Fe³⁺，则无法检验溶液中是否含有Fe²⁺

解析

练习册系列答案

相关题目

钢铁制品经常进行烤蓝处理，即在铁制品的表面生成一层致密的Fe₃O₄。某学习小组为了研究烤蓝铁片，分别进行了以下实验操作：
①把一定量烤蓝铁片加工成均匀粉末。
②取m g该粉末，放人28.00 mL 1 mol／L的盐酸中，恰好完全反应，生成标准状况下的气体134.4 mL，向溶液中滴入KSCN溶液，无明显现象。
③再取三份不同质量的粉末，分加加到相同体积(V)、物质的量浓度均为l0.00 mol／L的三份硝酸溶液中，充分反应后，固体全部溶解，有关的实验数据如下表所示(假设NO是硝酸的唯一还原产物)：

实验序号	Ⅰ	Ⅱ	Ⅲ
加入粉末质量/g	13.68	27.36	34.20
生成气体的体积（标准状况）/L	2.912	5.824	6.720

完成下列各题：
（1）实验②所得溶液中的溶质是 (写化学式)，样品中n(Fe)∶n(Fe₃O₄)= ，m＝。
（2）计算实验③中每份硝酸溶液的体积(V)（mL）。
（3）若向实验Ⅱ所得溶液中继续加入铜粉，要使溶液中Cu²^十、Fe²⁺、Fe³⁺同时存在，求加入铜粉的物质的量的范围。

绿矾（FeSO₄?7H₂O）是治疗缺铁性贫血的特效药。某学校的化学兴趣小组的同学对绿矾进行了如下的探究：

FeSO₄?7H₂O的制备
该化学兴趣小组的同学在实验室通过如下实验由废铁屑（含少量氧化铜、氧化铁等杂质）制备FeSO₄·7H₂O晶体：
①将5%Na₂CO₃溶液加入到盛有一定量废铁屑的烧杯中，加热数分钟，用倾析法除去
Na₂CO₃溶液，然后将废铁屑用水洗涤2～3遍。
②向洗涤过的废铁屑中加入过量的稀硫酸，控制温度在50～80℃之间至铁屑耗尽；
③趁热过滤，将滤液转入到密闭容器中，静置、冷却结晶；
④待结晶完毕后，滤出晶体，用少量冰水洗涤2～3次，再用滤纸将晶体吸干；
⑤将制得的FeSO₄·7H₂O晶体放在一个小广口瓶中，密闭保存。
请回答下列问题：
（1）实验步骤①的目的是　　　　　　　　　　　　　。
（2）实验步骤②明显不合理，理由是　　　　　　　　　　　　。
（3）为了洗涤除去晶体表面附着的硫酸等杂质，实验步骤④中用少量冰水洗涤晶体，原因是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
（二）探究绿矾（FeSO₄·7H₂O）热分解的产物
已知SO₃的熔点是16.8°C，沸点是44.8°C，该小组设计如下图所示的实验装置（图中加热、夹持仪器等均省略）：

【实验过程】
①仪器连接后，检查装置A与B气密性；
②取一定量绿矾固体置于A中，通入N₂以驱尽装置内的空气，关闭k，用酒精灯加热硬质玻璃管；
③观察到A 中固体逐渐变红棕色，B中试管收集到无色液体，C中溶液褪色；
④待A中反应完全并冷却至室温后，取少量反应后固体于试管中，加入硫酸溶解，取少量滴入几滴KSCN溶液，溶液变红色；
⑤往B装置的试管中滴入几滴BaCl₂溶液，溶液变浑浊。
(4）实验结果分析
结论1：B中收集到的液体是                  ；
结论2：C中溶液褪色，可推知产物中有                   ；
结论3：综合分析上述实验③和④可推知固体产物一定有Fe₂O₃。
【实验反思】
（5）请指出该小组设计的实验装置的明显不足：                           。
（6）分解后的固体中可能含有少量FeO，取上述实验④中盐酸溶解后的溶液少许于试管中，选用一种试剂鉴别，该试剂最合适的是          。
a．氯水和KSCN溶液     b．酸性KMnO₄溶液      c．H₂O₂     d．NaOH溶液

硫酸亚铁是重要的亚铁盐，在农业上用作农药，主要治小麦黑穗病，还可以用作除草剂；在工业上用于染色、制造蓝黑墨水和木材防腐等。
（1）新制的绿矾（FeSO₄·7H₂O）是浅绿色的，但在空气中极易变成黄色或铁锈色的碱式硫酸铁[Fe(OH)SO₄]，写出该反应的化学方程式：                                               。
（2）已知FeSO₄在不同条件下分解得到产物不同，可能是FeO和SO₃，也可能是Fe₂O₃、SO₃和SO₂；
SO₃熔点是16.8℃，沸点是44.8℃。
某研究性学习小组拟用下列装置进行实验探究“在加热条件下FeSO₄的分解产物”。

上述装置Ⅲ和Ⅳ用来检验气体产物。试回答下列问题：
①Ⅱ装置烧杯中水的温度应控制在     （选填“0℃、25℃、50℃”），装置Ⅱ的作用是           。
②装置Ⅲ中的试剂可以是       （选填序号，下同），现象是             ，则证明气体产物中含有SO₂；装置Ⅳ中的试剂可以是         。

E. 0.01 mol/LKMnO₄溶液
F. 淀粉碘化钾溶液
③装置V中试剂为NaOH溶液，发生反应的离子方程式为。
④为了检验固体产物成分，取反应后的固体于试管中，加稀硫酸溶解，将所得溶液分成两份，进行如
下实验：

操作步骤	预期实验现象	预期实验结论
向其中一份溶液中加入。		固体中含有Fe₂O₃
向另一份溶液中滴加2滴黄色K₃[Fe(CN)₆]溶液。	产生蓝色沉淀

⑤若用22.8 g FeSO₄固体做实验，完全分解后，得到11.2 g固体，其中Fe₂O₃的质量分数=
（精确到0.1%）

铁矿石是工业炼铁的主要原料之一，其主要成分为铁的氧化物（设杂质中不含铁元素和氧元素，且杂质不与硫酸反应）。某研究性学习小组对某铁矿石中铁的氧化物的化学式进行探究。
Ⅰ.铁矿石中含氧量的测定，以下实验过程不完整，请补充完整。

（1）按上图组装仪器，并______________________________________________；
（2）将8.0 g铁矿石放入硬质玻璃管中，装置B、C中的药品如图所示（夹持仪器均省略）；
（3）从左端导气管口处不断地缓缓通入H₂，____________________________，
点燃A处酒精灯；
（4）充分反应后，撤掉酒精灯，________________________________________；
（5）测得反应后装置B增重2.25 g，则铁矿石中氧的百分含量为________。
Ⅱ.铁矿石中含铁量的测定，流程如下。

（1）步骤④中煮沸的作用是___________________________________________。
（2）步骤⑤中用到的玻璃仪器有烧杯、胶头滴管、250 mL容量瓶、________。
（3）下列有关步骤⑥的操作中说法正确的是________。
a．因为碘水为黄色，所以滴定过程中不需加指示剂
b．锥形瓶不需要用待测液润洗
c．滴定过程中可利用淀粉溶液作指示剂
d．滴定过程中，眼睛注视滴定管中液面变化
e．滴定结束后，30 s内溶液不恢复原来的颜色，再读数
f．滴定结束后，滴定管尖嘴部分有气泡，则测定结果偏大
（4）若滴定过程中消耗0.500 0 mol·L^－1 KI溶液20.00 mL，则铁矿石中铁的百分含量为________。
Ⅲ.由Ⅰ、Ⅱ可以推算出该铁矿石中铁的氧化物的化学式为________。

某研究性学习小组请你参与“研究铁与水反应所得固体物质的成分、性质及再利用”实验探究，并共同解答下列问题：

【探究一】设计如图所示装置进行“铁与水反应”的实验。
（1）硬质玻璃管中发生反应的化学方程式为______________________________。
（2）反应前A中投放碎瓷片的目的是____________________________________。
（3）装置E中的现象是________________________________________________。
【探究二】设计如下实验方案确定反应后硬质玻璃管中黑色固体的成分。
（4）待硬质玻璃管B冷却后，取少许其中的固体物质溶于_______后，将所得溶液分成两份。
（5）一份滴加几滴KSCN溶液。若溶液变红色，推断硬质玻璃管B中固体物质的成分（选填序号，下同）为_______；若溶液未变红色，推断硬质玻璃管B中固体物质的成分为_______。
①一定有Fe₃O₄ ②一定有Fe
③只有Fe₃O₄ ④只有Fe
（6）另一份用_______（填仪器名称）加入_______，可以证明溶液中存在Fe²⁺。
【探究三】设计如下流程测定反应后硬质玻璃管B中固体含铁元素的质量分数。

（7）试剂b的化学式是_______。
（8）计算反应后B装置中铁元素的质量分数为_______。

现要测定某氯化亚铁和氯化铁混合物中铁元素的质量分数,按以下步骤进行实验:

Ⅰ.请根据上面流程,回答以下问题:
（1）操作Ⅰ所用到的玻璃仪器除烧杯、玻璃棒外,还必须有　　　　、　　　　（填仪器名称）。
（2）请写出加入溴水发生的离子反应方程式:                                 　。
（3）将沉淀物加热,冷却至室温,用天平称量其质量为b₁ g,再次加热并冷却至室温称量其质量为b₂ g,若b₁-b₂="0.3" g,则接下来还应进行的操作是　                                                。
若蒸发皿质量是W₁ g,蒸发皿与加热后固体总质量是W₂ g,则样品中铁元素的质量分数是　　　　　　　。
Ⅱ.有同学提出,还可以采用以下方法来测定:

（1）溶解样品改用了硫酸,而不再用盐酸,为什么?                            　。
（2）选择的还原剂是否能用铁　　　　（填“是”或“否”）,原因是:　                 　。
（3）若滴定用掉c mol/L KMnO₄溶液b mL,则样品中铁元素的质量分数是　　　　。

小明很喜欢化学实验课，今天要学习“探究铁及其化合物的氧化性或还原性”，现邀你一起走进他的化学课堂。
（1）课前老师布置了下列预习作业，请你一起完成：
①铁不同价态的物质各写一种(并标出铁元素的化合价)：_____、_______、 ________。
②写出一个它们之间相互转化(含三种价态)的化学方程式：___________________ 。
（2）实验室提供的下列试剂：锌粒、铁粉、0.1 mol·L^－1 FeCl₃溶液、0.1 mol·L^－1 FeCl₂溶液、KSCN溶液、新制氯水，探究Fe²^＋、Fe³^＋的氧化性、还原性。
根据氧化还原反应的有关原理，小明说Fe²^＋既有还原性又有氧化性，为证实自己的假设，请你和小明一起设计实验方案，进行实验并描述实验现象，完成下列表格。

探究内容	实验方案	实验现象
探究Fe²^＋具有还原性	取少量0.1 mol·L^－1 FeCl₂溶液，加入足量__________后，再往溶液中加入少量__________	溶液变成血红色
探究Fe²^＋具有氧化性	取少量0.1 mol·L^－1 FeCl₂溶液，加入_________充分反应	溶液由浅绿色变无色所发生反应离子方程式为________________ [来源:Z\|xx\|k.Com]

已知离子反应：Fe³^＋＋3SCN^－Fe（SCN）₃具有反应迅速、现象明显等特点，是检验Fe³^＋常用的方法之一。某化学兴趣小组为探究Fe（SCN）₃的性质，做了以下实验：
①取10 mL l mol·L^－1FeCl₃溶液，滴加3～4滴浓KSCN溶液，振荡后溶液立即变成红
色。
②取少量红色溶液，滴加少许浓硝酸，静置，溶液红色褪去，同时产生大量的红棕色气
体混合物A。
③将该气体混合物A通入过量的Ba（OH）₂溶液中，产生白色沉淀B和剩余气体C。
气体C无色无味，能使燃烧的木条熄灭，可排放到空气中，不会改变空气的成分。
④过滤，向白色沉淀B中滴加少量稀硝酸，沉淀完全溶解，同时产生能使澄清石灰水变
浑浊的无色无味气体D。
⑤取②中反应后溶液少许，滴加BaCl₂溶液，产生不溶于稀硝酸的白色沉淀E。
根据上述实验现象，回答下列问题：
（1）B的化学式为_________________；E的化学式为___________________。
（2）混合气体A的成分是___________________（填化学式）。
（3）该兴趣小组同学根据以上实验现象分析得出结论：Fe（SCN）₃具有还原性，则实验②中反应时被氧化的元素是____________（填元素符号）。根据元素C、S、N的原子结构和共价键的相关知识推断出SCN^－的结构式为_________________。
（4）实验②中反应的离子方程式为___________________________________________。
（5）该兴趣小组同学从上述实验中得到启发，若用SCN^－间接检验Fe²^＋时应注意_________________________________________________________________.

试题分类