题目内容

14．某同学利用如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）装置中湿棉花的作用提供水蒸气．硬质试管中发生反应的化学方程式为3Fe+4H2O（g）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$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．
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．
（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+．（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．若按如图所示的操作，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，请写出白色沉淀变成红褐色沉淀所发生发应的化学方程式：4Fe（OH）2+O2+2H2O=4Fe（OH）3．

分析 （1）依据铁与水蒸气高温下反应生成四氧化三铁和氢气解答；
（2）KSCN溶液溶液变红色，说明有三价铁离子；溶液未变红色，说明无三价铁离子；
（3）铁单质能将三价铁离子还原成二价铁离子；
（4）白色沉淀为氢氧化亚铁，氢氧化亚铁具有还原性，易被空气中氧气氧化生成氢氧化铁．

解答 解：（1）铁与水蒸气高温下反应生成四氧化三铁和氢气，装置中湿棉花的作用提供水蒸气，反应方程式：3Fe+4H2O（g）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Fe3O4+4H2；
故答案为：提供水蒸气；   3Fe+4H2O（g）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Fe3O4+4H2；
（2）KSCN溶液溶液变红色，说明有三价铁离子，说明硬质试管中固体一定有Fe3O4，可能有Fe；KSCN溶液未变红色，说明无三价铁离子，一定有Fe3O4和Fe，
故答案为：一定有Fe3O4，可能有Fe；Fe3O4和Fe；
（3）铁单质能将三价铁离子还原成三价铁离子离子方程式，Fe+2Fe3+=3Fe2+，
故答案为：Fe+2Fe3+=3Fe2+；
（4）白色沉淀为氢氧化亚铁，氢氧化亚铁具有还原性，易被空气中氧气氧化生成氢氧化铁，反应的方程式：4Fe（OH）2+O2+2H2O=4Fe（OH）3；
故答案为：4Fe（OH）2+O2+2H2O=4Fe（OH）3．

点评 本题以铁与水的反应考查氧化还原反应，明确物质的性质及反应中元素的化合价变化，掌握铁和水蒸气反应的原理和产物的检验是解答的关键，注意不同价态铁元素之间的转化．

练习册系列答案
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4．下列说法正确的是（　　）
A．电子云中的每个小黑点代表一个电子
B．σ键采用“肩并肩”的重叠方式
C．含有配位键的化合物就叫配合物
D．血红素、叶绿素、维生素B12都是配合物
5．下列氧化还原反应中，水作为氧化剂的是（　　）
A．2F2+2H2O═4HF+O2B．Cl2+H2O═HClO+HCl
C．2Na2O2+2H2O═4NaOH+O2↑D．CO+H2O$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$CO2+H2
2．下列离子方程式正确的是（　　）
A．过氧化钠与水反应：2O22-+2H2O═O2↑+4OH-
B．向碳酸氢镁溶液中加入过量的澄清石灰水：Mg2++2HCO3-+2Ca2++4OH-═Mg（OH）2↓+2CaCO3↓+2H2O
C．向明矾[KAl（SO4）2•12H2O]溶液中逐滴加入Ba（OH）2溶液至SO42-恰好完全沉淀：2Al3++3SO42-+3Ba2++6OH-═2Al（OH）3↓+3BaSO4↓
D．次氯酸钠与Fe（OH）3在碱性溶液中反应生成Na2FeO4：3ClO-+2Fe（OH）3═2FeO42-+3Cl-+H2O+4H+
9．向等物质的量浓度的HCl、AlCl3、NH4Cl、MgCl2混合溶液中逐滴加入1mol•L-1的NaOH溶液，生成沉淀的物质的量与加入NaOH溶液的体积关系如图所示．下列有关说法正确的是（　　）
A．在0～a段加入的NaOH溶液与NH4Cl反应
B．在滴加NaOH溶液全过程中主要粒子参与反应的先后顺序是H+、Al3+、Mg2+、NH4+、Al（OH）3
C．c点溶液中溶质只有NaCl
D．在d～e段加入NaOH溶液发生反应的离子方程式为Al3++4OH-═AlO2-+2H2O
19．酸碱中和滴定的方法也可以扩展到其他反应，如：用已知浓度的酸性KMnO4溶液来测定未知浓度的H2C2O2溶液的浓度，实验时是否需另外加指示剂？否（填“是”或“否”）．酸性KMnO4溶液应盛放在碱式（填“酸式”或“碱式”）滴定管中．
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（4）E的单质加入到C的最高价氧化物对应的水化物的溶液中，发生反应的离子方程式是2Al+2OH-+2H2O=2AlO2-+3H2↑．
3．下列说法中正确的是（　　）
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4．下列各基态原子或离子的电子排布式正确的是（　　）
A．O2-1s22s22p4B．Ca  3d2
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