题目内容
某同学欲在实验室中完成Fe与水蒸气反应的实验，装置如图甲、乙两种。
已知：B中放入的是铁与石棉绒的混合物，C中放的是干燥剂，E为酒精喷灯，G为带有铁丝网罩的酒
精灯。对比两装置，回答下列问题：
（1）如何检查乙装置的气密性： 。
（2）乙装置中湿沙子的作用是： 。
（3）B处发生反应的化学方程式： 。
（4）称取mg铁粉与适量石棉绒混合，然后加热至无气体放出。若收集的气体体积换算为标准状况为VL，铁粉的转化率为 （列出计算式即可，不必化简）。
（5）为了证明反应后的固体混合物中含有+3价的Fe，该同学取出少量混合物于试管中，加入一定量的盐酸使固体混合物溶解，过滤，立即向滤液中滴加KSCN溶液，结果观察到溶液的颜色没变化。经过思考，该同学认为此现象不能说明反应后的固体混合物中不含有+3价Fe。他的理由是： _。
（1）向H中加入水没过导管口，连接好装置，微热K，若H中导管口出现气泡，停止加热后导管中出现水柱，证明气密性良好（2分，其他合理答案也给分）
（2）提供水蒸气（1分） （3）3Fe＋4H2O
Fe3O4＋4H2
（4）
×
×56×
×100%（1分）（注：化简后且正确的代数式均可，如
×100% 或
）
（5）铁粉可能有剩余，剩余铁粉会与Fe3+反应，将Fe3+溶液中完全还原为Fe2+。（1分）
解析试题分析：（1）装置气密性的检验一般采用“注水发”，因此根据乙装置的特点可知，检验乙装置的实验操作是向H中加入水没过导管口，连接好装置，微热K，若H中导管口出现气泡，停止加热后导管中出现水柱，证明气密性良好。
（2）铁再高温下与水蒸气反应小于提供反应物水蒸气，所以湿沙子的作用是提供水蒸气。
（3）高温下铁与水蒸气反应生成四氧化三铁和氢气，因此B处发生反应的化学方程式为3Fe＋4H2OFe3O4＋4H2。
（4）标准状况下氢气的体积是VL，则氢气的物质的量是mol，所以根据反应式3Fe＋4H2OFe3O4＋4H2可知，参加反应的铁的物质的量是×mol，其质量是×mol×56g/mol，所以铁粉的转化率为××56××100%。
（5）因为再反应中铁粉可能有剩余，剩余铁粉会与Fe3+反应，将溶液中Fe3+完全还原为Fe2+，所以向滤液中滴加KSCN溶液，未观察到溶液的颜色没变化。
考点：考查铁与水蒸气反应原理的实验探究、转化率的有关计算以及铁离子的检验等
第1卷单元月考期中期末系列答案
测定剩余固体质量
测定沉淀质量
测定生成二氧化碳的质量
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_______容器中观察到白色沉淀，该实验中涉及到的化学方程式有： 。
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___________，b为___________，c为___________，d为___________。(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：__________ ；资料中提及的微绿色Fe3(OH)8，用氧化物的形式表示可写成__________________。
（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___________（填“打开”或“关闭”）状态，容器A中的反应须处于___________（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_______________。
某校化学兴趣小组为探究铁与浓硫酸的反应,设计了图1、图2所示装置进行实验。 
（1）能说明有SO2气体产生的实验现象是 。
（2）图2中导气管e的主要作用为 。
（3）上述装置中图2中的NaOH溶液能吸收SO2尾气，防止污染，如将其更换为酸性KMnO4溶液，同样可以达到目的，试写出酸性KMnO4溶液与SO2反应的化学方程式：
。
（4）对比两套实验装置，不难发现图2装置除了能更好的吸收有毒气体SO2防止其污染环境外，还有一个非常明显的优点，你认为是 。
（5）反应一段时间后停止反应，待冷却后用胶头滴管吸取A试管中的溶液滴入到适量水中作为试样，试样中所含金属离子的成分有以下三种可能：
Ⅰ：只含有Fe3+；Ⅱ：只含有Fe2+； Ⅲ：既有Fe3+又有Fe2+。
为确认溶液的成分，选用如下试剂：
| A．稀HCl溶液 | B．稀硫酸 | C．KSCN溶液 | D．酸性KMnO4溶液 |
试完成下列相关的实验探究：
| 实验步骤 | 实验现象及结论 |
| 1、取一支洁净的试管，滴加1-2mL的试样溶液，再向试管中滴加几滴KSCN溶液 | （1） ，则说明Ⅱ成立。 （2） ，则说明溶液中存在Fe3+，则Ⅰ或Ⅲ成立。 |
| 2、 | 。 |
Fe2O3具有广泛的用途。
甲同学阅读有关资料得知：在高温下煅烧FeCO3 可以得到Fe2O3。为了进一步验证此结论，他做了如下实验：
| 实验步骤 | 实验操作 |
| Ⅰ | 取一定质量的FeCO3固体置于坩埚中，高温煅烧至质量不再减轻，冷却至室温。 |
| Ⅱ | 取少量实验步骤Ⅰ所得固体放于一洁净的试管中，用足量的稀硫酸溶解。 |
| Ⅲ | 向实验步骤Ⅱ所得溶液中滴加KSCN溶液，溶液变红。 |
2Fe2O3+4CO2（1）写出实验步骤Ⅲ中发生反应的离子方程式 。
（2）乙同学提出了不同的看法：煅烧产物可能是Fe3O4，因为Fe3O4也可以溶于硫酸，且所得溶液中也含有Fe3+。于是乙同学对甲同学的实验步骤Ⅲ进行了补充改进：检验实验步骤Ⅱ所得溶液中是否含有Fe2+。他需要选择的试剂是__________（填序号）。
a．氯水 b．氯水+KSCN溶液 c. K3[Fe(CN)6](铁氰化钾溶液)
（3）丙同学认为即使得到了乙同学预期的实验现象，也不能确定煅烧产物的成分。你认为丙同学持此看法的理由是 。
（4）丙同学进一步查阅资料得知，煅烧FeCO3的产物中，的确含有+2价铁元素。于是他设计了另一种由FeCO3制取Fe2O3的方法：先向FeCO3中依次加入试剂：
稀硫酸、 （填名称）和 （填名称）；再____________（填操作名称），灼烧，即可得到Fe2O3
（5）工业上通过控制样品的质量，使滴定时消耗KMnO4溶液体积数为c mL，菱铁矿中FeCO3的质量分数为c%，可以简化测量。
某同学取含FeCO3 c%的菱铁矿a g，用足量稀硫酸溶解后，再用0.0200mol·L-1的酸性KMnO4溶液滴定（KMnO4被还原成Mn2+），最终消耗KMnO4溶液c mL。假定矿石中无其他还原性物质，则所取菱铁矿的质 量a="_____________" g。（FeCO3的摩尔质量为116 g·mol-1）
和
混合液的离子方程式： 。
古代器物上的颜料至今尚没有发现其自然存在的记载。20世纪80年代科学家进行超导材料研究时，偶然发现其成分为紫色的硅酸铜钡(化学式：BaCuSi2Ox，Cu为＋2价)，下列有关“汉紫”的说法中不正确的是
| A．用盐的形式表示： BaSiO3·CuSiO3 | B．用氧化物形式表示：BaO·CuO·2SiO2 |
| C．易溶于强酸、强碱 | D．性质稳定，不易褪色 |