摘要: 在Fe.Fe2+.Fe3+.S2-.SO2.H+.S等物质或粒子中: (1)只能被氧化.不能被还原的是 , (2)只能被还原.不能被氧化的是 , (3)既能被氧化.又能被还原的是 ,
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一定量Fe跟HCl 溶液反应得到溶液A,一定量Fe与Cl2在一定条件反应得到产物B溶于水配成溶液,分装在A,B二支试管中.请回答:
(1)得到A的离子方程式
(2)向B试管中加入足量铁粉,反应的离子方程式为
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(1)得到A的离子方程式
Fe+2H+═Fe2++H2↑
Fe+2H+═Fe2++H2↑
得到B的化学方程式2Fe+3Cl2
2FeCl3
| ||
2Fe+3Cl2
2FeCl3
| ||
(2)向B试管中加入足量铁粉,反应的离子方程式为
2Fe3++Fe═3Fe2+
2Fe3++Fe═3Fe2+
;向反应后所得溶液中滴加NaOH溶液并放置一段时间,反应中的实验现象为白色沉淀迅速变为灰绿色最后变为红褐色
白色沉淀迅速变为灰绿色最后变为红褐色
,此过程中的氧化还原反应方程式4Fe(OH)2+O2+2H2O═4Fe(OH)3
4Fe(OH)2+O2+2H2O═4Fe(OH)3
.请回答下列问题:
(1)图是某研究性学习小组用于制备绿矾的装置,其中集气瓶的作用是
(2)如图锥形瓶中的反应物是铁屑和28%的硫酸,反应前常用98%的硫酸配制500g 28%的硫酸,要算出所需98%的硫酸的体积,还要知道的数据是
(3)在制备硫酸亚铁的过程中,理论上控制铁过量或酸过量均有利于防止Fe2+被氧化.设计两个实验:实验一,控制酸过量;实验二,控制铁过量;其余步骤同,制得硫酸亚铁,并对产品质量进行检测.检测结果如下:
| 序号 | 反应物用量 | 产品质量 |
| 1 | n(H2SO4):n(Fe)>1:1 | 介于Ⅰ级~Ⅱ级之间 |
| 2 | n(H2SO4):n(Fe)<1:1 | 优于Ⅰ级 |
(4)该小组在继续研究由绿矾制备Fe(OH)2的过程中,发现出现白色的沉淀会逐渐转变为灰绿色,最后变为红褐色.甲同学查资料该灰绿色沉淀可能是Fe3(OH)8,请用氧化物的形式写出该沉淀
[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+. |
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
.某工厂排出的废水中含有大量的Fe2+、Cu2+和SO42-.为了减少污染,变废为宝,工程师们设计了如下流程,以回收铜和硫酸亚铁.请回答:

(1)原料①为
(2)写出加入原料②后反应的离子方程式:
(3)若在实验室中完成该流程,操作②需要用到的玻璃仪器的名称是

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(1)原料①为
Fe
Fe
(填化学式).(2)写出加入原料②后反应的离子方程式:
Fe+2H+═Fe2++H2↑
Fe+2H+═Fe2++H2↑
.(3)若在实验室中完成该流程,操作②需要用到的玻璃仪器的名称是
玻璃棒
玻璃棒
、漏斗
漏斗
、烧杯
烧杯
;整个实验操作过程中不可能用到的装置是bd
bd
(填字母).Ⅰ探究浓硫酸的某些性质
(1)按图示连接装置,检查装置的气密性,称量E的质量.
(2)将a g铁碳合金样品放入A中,再加入适量的浓硫酸.仪器A的名称为
蒸馏烧瓶
蒸馏烧瓶
,未点燃酒精灯前,A、B均无明显现象,其原因是:
常温下Fe在浓硫酸中钝化,碳不与浓硫酸反应
常温下Fe在浓硫酸中钝化,碳不与浓硫酸反应
.(3)点燃酒精灯一段时间后,A、B中可观察到明显现象.
A中开始发生反应的化学方程式为:2Fe+6H2SO4
| △ |
C+2H2SO4(浓)
CO2↑+2SO2↑+2H2O
| ||
C+2H2SO4(浓)
CO2↑+2SO2↑+2H2O
(写化学方程式).
| ||
B中的现象是
品红溶液褪色
品红溶液褪色
,由此可得到浓硫酸具有强氧化性
强氧化性
性,C装置的作用除去二氧化硫并检验二氧化硫以除尽
除去二氧化硫并检验二氧化硫以除尽
.(4)随着反应的进行,A中还可能发生某些离子反应.写出相应的离子方程式
Fe+2H+=Fe2+H2↑
Fe+2H+=Fe2+H2↑
.(5)反应一段时间后,从A中逸出气体的速率仍然较快,除因温度较高,反应放热外,还可能的原因是
碳铁合金在酸溶液中形成原电池
碳铁合金在酸溶液中形成原电池
.Ⅱ测定铁的质量分数
(6)待A中不再逸出气体时,停止加热,拆下E并称重.E增重b g.
铁碳合金中铁的质量分数为
1-
| 3b |
| 11a |
1-
(写表达式),为使实验数据更为精确,可在装有碱石灰的干燥管后加入| 3b |
| 11a |
另一个装有碱石灰的干燥管
另一个装有碱石灰的干燥管
.