题目内容

有Na2SO4和Fe2(SO4)3的混合溶液，已知其中Fe3+的物质的量浓度为0.4 mol/L，SO42－的物质的量浓度为0.7 mol/L，则此溶液中Na+的物质的量浓度为

[　　]

A．

0.1 mol/L

B．

0.15 mol/L

C．

0.2 mol/L

D．

0.25 mol/L

答案：C
练习册系列答案
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某同学利用如图1所示的实验装置进行铁跟水蒸气反应的实验，并继续研究铁及其化合物的部分性质．

已知：①FeO+2H+=Fe2++H2O②Fe2O3+6H+=2Fe3++3H2O ③Fe3O4+8H+=Fe2++2Fe3++4H2O
请回答下列问题：
（1）硬质试管中发生反应的化学方程式为
3Fe+4H2O（g）
 高温 
.
 
Fe3O4+4H2
3Fe+4H2O（g）
 高温 
.
 
Fe3O4+4H2
．
（2）该同学欲确定反应一段时间后硬质试管中固体物质的成分，设计了如下实验方案：
①待硬质试管冷却后，取少许其中的固体物质溶于稀硫酸得溶液B；
②取少量溶液B滴加KSCN溶液，若溶液变红色则说明硬质试管中固体物质的成分是（只有一个选项符合题意）
A
A
，若溶液未变红色则说明硬质试管中固体物质的成分是（只有一个选项符合题意）
C
C
．
A．一定有Fe3O4，可能有Fe    B．只有Fe（OH）3C．一定有Fe3O4和Fe
D．一定有Fe（OH）3，可能有FeE．只有Fe3O4
（3）该同学按上述实验方案进行了实验，结果溶液未变红色，原因是
Fe+2Fe3+=3Fe2+
Fe+2Fe3+=3Fe2+
（用离子方程式表示）．
（4）该同学马上另取少量溶液B，使其跟NaOH溶液反应．若按图2所示的操作，可观察到生成白色沉淀，迅速变成灰绿色，最后变成红褐色的现象，请写出与上述现象相关的反应的化学方程式
FeSO4+2NaOH=Fe（OH）2↓+Na2SO4、4Fe（OH）2+O2+2H2O=4Fe（OH）3
FeSO4+2NaOH=Fe（OH）2↓+Na2SO4、4Fe（OH）2+O2+2H2O=4Fe（OH）3
．
（5）一段时间后，该同学发现（3）中未变红的溶液变成红色，说明Fe2+具有
还原
还原
性．由此可知，实验室中含Fe2+的盐溶液需现用现配制的原因是
Fe2+易被空气中的氧气氧化而变质
Fe2+易被空气中的氧气氧化而变质
，并且配制含Fe2+的盐溶液时应加入少量
铁粉
铁粉
．
（6）乙同学为了获得持久白色的Fe（OH）2沉淀，准备用图3所示装置，用不含O2的蒸馏水配制的NaOH溶液与新制的FeSO4溶液反应．获得不含O2的蒸馏水的方法是
把蒸馏水煮沸
把蒸馏水煮沸
．反应开始时，打开止水夹的目的是
利用铁粉和稀硫酸反应产生的氢气排出试管A、B中的空气，防止Fe（OH）2被空气中氧气氧化
利用铁粉和稀硫酸反应产生的氢气排出试管A、B中的空气，防止Fe（OH）2被空气中氧气氧化
；
一段时间后，关闭止水夹，在试管
B
B
（填“A”或“B”）中观察到白色的Fe（OH）2．
（2012?西城区一模）某研究小组探究SO2和Fe（NO3）3溶液的反应．

已知：1.0mol/L的Fe（NO3）3溶液的pH=1
请回答：
（1）装置A中反应的化学方程式是
Na2SO3+H2SO4（浓）=Na2SO4+SO2↑+H2O
Na2SO3+H2SO4（浓）=Na2SO4+SO2↑+H2O
．
（2）为排除空气对实验的干扰，滴加浓硫酸之前应进行的操作是
打开弹簧夹，向装置中通入一段时间的N2，关闭弹簧夹
打开弹簧夹，向装置中通入一段时间的N2，关闭弹簧夹
．
（3）装置B中产生了白色沉淀，其成分是
BaSO4
BaSO4
，说明SO2具有
还原
还原
性．
（4）分析B中产生白色沉淀的原因：
观点1：
SO2和Fe3+、酸性条件下NO3-都反应
SO2和Fe3+、酸性条件下NO3-都反应
；
观点2：SO2与Fe3+反应；
观点3：在酸性条件下SO2与NO3-反应；
①按观点2，装置B中反应的离子方程式是
SO2+2Fe3++Ba2++2H2O=BaSO4↓+2Fe2++4H+
SO2+2Fe3++Ba2++2H2O=BaSO4↓+2Fe2++4H+
，证明该观点应进一步确认生成的新物质，其实验操作及现象是
取少量B中溶液于试管中，加入少量铁氰化钾[K3Fe（CN）6]溶液产生蓝色沉淀，则溶液中有Fe2+，观点2合理
取少量B中溶液于试管中，加入少量铁氰化钾[K3Fe（CN）6]溶液产生蓝色沉淀，则溶液中有Fe2+，观点2合理
．
②按观点3，只需将装置B中的 Fe（NO3）3溶液替换为等体积的下列溶液，在相同条件下进行实验．应选择的试剂是（填序号）
C
C
．
a．0.1mol/L 稀硝酸
b．1.5mol/L Fe（NO3）2溶液
c．6.0mol/L NaNO3和0.2mol/L盐酸等体积混合的溶液．
某同学利用下图所示的实验装置进行铁跟水蒸气反应的实验，并继续研究铁及其化合物的部分性质．
请回答下列问题：
（1）硬质试管中发生反应的化学方程式为
3Fe+4H2O（g）=Fe3O4+4H2
3Fe+4H2O（g）=Fe3O4+4H2
．
（2）该同学欲确定反应后硬质试管中固体物质的成分，设计了如下实验方案：
①待硬质试管冷却后，取少许其中的固体物质溶于稀硫酸得溶液B；
②取少量溶液B滴加KSCN溶液，若溶液变红色则说明硬质试管中固体物质的成分是
一定有Fe3O4，可能有Fe
一定有Fe3O4，可能有Fe
，若溶液未变红色则说明硬质试管中固体物质的成分是
Fe3O4和Fe
Fe3O4和Fe
．
（3）该同学按上述实验方案进行了实验，结果溶液未变红色，原因是：
Fe+2Fe3+=3Fe2+
Fe+2Fe3+=3Fe2+
（用离子方程式表示）．
（4）该同学马上另取少量溶液B，使其跟NaOH溶液反应．若按右图所示的操作，可观察到生成白色沉淀，迅速变成灰绿色，最后变成红褐色的现象，请写出与上述现象相关的反应的化学方程式：
FeSO4+2NaOH=Fe（OH）2↓+Na2SO4；4Fe（OH）2+O2+2H2O=4Fe（OH）3
FeSO4+2NaOH=Fe（OH）2↓+Na2SO4；4Fe（OH）2+O2+2H2O=4Fe（OH）3
．
（5）一段时间后，该同学发现（3）中未变红的溶液变成红色，说明Fe2+具有
还原
还原
性．由此可知，实验室中FeSO4溶液要临时配制并加少量铁粉的原因是
Fe2+易被空气中的氧气氧化而变质
Fe2+易被空气中的氧气氧化而变质
．
某研究性学习小组在研究由Fe2+制备Fe（OH）2的过程中，设计了如下实验方案：
[实验设计]
方法一：按照图1进行实验，容器A中的反应开始时，弹簧夹C处于打开状态，一段时间后，关闭弹簧夹C，容器A中的反应仍在进行．最终在
B
B
容器中观察到白色沉淀，该实验中涉及到的化学方程式有：
Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑、FeSO4+2NaOH=Fe（OH）2↓+Na2SO4、H2SO4+2NaOH=Na2SO4+2H2O
Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑、FeSO4+2NaOH=Fe（OH）2↓+Na2SO4、H2SO4+2NaOH=Na2SO4+2H2O
．
方法二：按图2进行实验，最终在两极间的溶液中首先观察到白色沉淀．请从所提供的试剂或电极材料中选择正确的序号填在横线上：
①纯水  ②NaCl溶液  ③NaOH溶液  ④四氯化碳  ⑤CuCl2溶液  ⑥乙醇  ⑦Fe棒  ⑧植物油  ⑨碳棒
a为
⑦
⑦
，b为
⑨或⑦
⑨或⑦
，c为
⑧
⑧
，d为
②或③
②或③
．（填序号）
[探究思考]实验表明上述实验中出现白色的沉淀会逐渐转变为灰绿色或绿色，那么如何解释出现灰绿色或绿色的现象呢？
（1）甲同学查阅资料后，得到Fe（OH）2如下信息：
资料名称 物理性质描述 化学性质描述
《化学辞典》，顾翼东编，1989年版P637 白色无定形粉末或白色至淡绿色六方晶体 与空气接触易被氧化，将细粉喷于空气中，则立即燃烧出火花
《大学普通化学（下册）》傅鹰著P637 白色沉淀 此沉淀易被氧化成微绿色Fe3（OH）8
《普通化学教程》（下册）P788 白色 能强烈吸收O2，迅速变成棕色Fe（OH）3．这时作为氧化的中间产物为土绿色，其中含有Fe2+、Fe3+．
阅读该资料后，你对上述实验中出现灰绿色或绿色的现象的解释是：
由于Fe（OH）2部分被氧化，混入少量的Fe（OH）3
由于Fe（OH）2部分被氧化，混入少量的Fe（OH）3
；资料中提及的微绿色Fe3（OH）8，用氧化物的形式表示可写成
FeO?Fe2O3?4H2O
FeO?Fe2O3?4H2O
．
（2）乙同学依据配色原理：白色和棕色不可能调配成绿色或灰绿色的常识，认为绿色可能是形成Fe（OH）2?nH2O所致．用热水浴的方式加热“方法一”中生成的绿色沉淀，观察到沉淀由绿变白的趋势．
加热时，“方法一”中弹簧夹C应处于
打开
打开
（填“打开”或“关闭”）状态，容器A中的反应须处于
发生
发生
（填“停止”或“发生”）状态．写出该实验中支持乙同学观点的化学方程式
Fe（OH）2?nH2O
  △  
.
 
Fe（OH）2+nH2O
Fe（OH）2?nH2O
  △  
.
 
Fe（OH）2+nH2O
．
（3）欢迎你参加该研究小组的讨论，请提出一种在研究由Fe2+制备Fe（OH）2的过程中，有助于对沉淀由“白”变“绿”的现象进行合理解释的实验设计新思路．
向Fe2+和Fe3+的混合液中加入NaOH溶液后，观察生成的沉淀的颜色是否为灰绿色（或者可以将Fe（OH）3和Fe（OH）2混合后观察其颜色
向Fe2+和Fe3+的混合液中加入NaOH溶液后，观察生成的沉淀的颜色是否为灰绿色（或者可以将Fe（OH）3和Fe（OH）2混合后观察其颜色
．

（一）（8分）在含有物质的量各为0.1 mol FeCl3、H2SO4、Cu(NO3)2的溶液500 mL中，逐渐加入铁粉，溶液中n(Fe2＋)与加入n(Fe)的关系如图A(请注意识图，该题图中每小正方格长度为0.05mol)。（提示：忽略离子水解产生的影响；如果有硝酸根被还原时，则生成一氧化氮气体）

（1）写出图中n(Fe)从0.125mol-0.225 mol段对应反应的离子方程式____。

（2）写出图中n(Fe)从0-0.05 mol段对应反应的离子方程式____。

（3）请在图B中画出溶液中n(Fe3＋)与加入n(Fe)的变化关系图

（4）当反应进行到最后，取该溶液2mL加入试管中，为了证明该溶液中有NO3－存在，可以向试管中在滴加_______。

A．酸性KMnO4溶液??? B．含有盐酸的KSCN溶液??? C．碘水??? D．次氯酸钠溶液

（二）（5分）下图是电解槽的剖面图，箭头的方向指的是气体或溶液的流向，阳离子交换膜只允许阳离子通过。现要用此装置来通过电解分离Na2SO4和NaOH的混合溶液，则向装置中通入A1溶液和A2溶液(A1溶液是Na2SO4和NaOH的混合溶液，A2溶液是NaOH的稀溶液)。电解一段时间后，装置中流出：B2溶液（是NaOH的浓溶液）和B1溶液，C1气体和C2气体。

（1） C2气体是______（填化学式）。

（2）请写出阳极反应的电极方程式???????????????????????????????? .

（3）请简述阴极室能流出NaOH的浓溶液的原因????????????????????????? .

 

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