题目内容

（11分）红矾钠（重铬酸钠：Na2Cr2O7·2H2O）是重要的基础化工原料。铬常见价态有+3、+6价。铬的主要自然资源是铬铁矿FeCr2O4（含有Al2O3、MgO、SiO2等杂质），实验室模拟工业以铬铁矿为原料生产红矾钠的主要流程如下：

①中主要反应：4 FeCr2O4 + 8Na2CO3 + 7O2  8Na2CrO4 + 2Fe2O3 + 8CO2
①中副反应有多个如：Al2O3 + Na2CO3 2NaAlO2 + CO2↑等
请回答下列问题：
（1）FeCr2O4化学名为亚铬酸亚铁，写出它的氧化物形式________________。步骤“①”的反应器材质应选用__________（填“瓷质”、“铁质”或“石英质”）。请再写一个①中的副反应方程式                        
（2）“②”中滤渣1的成分是____ 和____，“③”中调pH值是_______ （填“调高”或“调低”），“④”中   滤渣2的成分是H2SiO3、Al（OH）3 。
（3）若步骤2的溶液中加入过量的硫酸生成沉淀，则相关的离子方程式是：__________________________。

（4）上图是Na2Cr2O7·2H2O和Na2SO4的溶解度曲线，则操作I是______，操作II是______（填序号）。
①蒸发浓缩，趁热过滤②降温结晶，过滤

略
练习册系列答案
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学生利用下图所列装置进行“铁与水蒸气反应”的实验，并利用产物进一步制取FeCl3·6H2O晶体。（图中夹持及尾气处理装置均已略去）

(1) 回答下列问题：所用铁粉中若有杂质，欲除去不纯铁粉中混有的铝粉可以选用的试剂为__        __（填序号）。
A．稀盐酸B．氢氧化钠溶液C．浓硫酸D．FeCl3溶液
经除杂后的铁粉进一步干燥后装入反应容器。
（2）反应发生后装置B中发生反应的化学方程式是_______________  ____。
D装置的作用：_______________________.
（3）该小组学生把B中反应后的产物加入足量的盐酸，过滤，用上述滤液制取FeCl3·6H2O晶体，设计流程如下：

①步骤I中通入Cl2的作用                      
（填：氧化剂，还原剂，氧化产物，还原产物）
②为了检验某未知溶液是否是FeCl2溶液，同学们设计了以下实验方案加以证明。
向一支装有该未知溶液的试管中先通入氯气，再滴加KSCN溶液，溶液呈现红色，证明该未知溶液是FeCl2溶液。你认为此方案是否合理       (填”合理”或”不合理”)。
铁在氯气中燃烧
（14分）在常温下，Fe与水并不起反应，但在高温下，Fe与水蒸气可发生反应。 应用下列装置，在硬质玻璃管中放入还原铁粉和石棉绒的混合物，加热，并通入水蒸气，就可以完成高温下“Fe与水蒸气的反应实验”。请回答该实验中的问题。

（1）写出该反应的反应方程式                               ；并指明该氧化还原反应的还原剂是        （填化学式，下同），氧化剂是         。
（2）圆底烧瓶中盛装的水，该装置受热后的主要作用是                            ；烧瓶底部放置了几片碎瓷片，其作用是                  　　      。
（3）试管中收集气体是      （填化学式），如果要在A处玻璃管处点燃该气体，则必须对该气体进行                       。
（4）该同学欲确定反应后硬质试管中还原铁粉是否完全反应，其中的固体成分有哪些，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一定有          ，若溶液未变红色则说明硬质试管中固体物质的成分是           。
（5）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（用离子方程式表示）。
向一定量的Fe、FeO和Fe2O3的混合物中加入120mL 4mol·L－1的稀硝酸，恰好使混合物完全溶解，放出1．344L NO(标准状况)，往所得溶液中加入KSCN溶液，无血红色出现。若用足量的氢气在加热下还原相同质量的混合物，能得到铁的物质的量为(    )
A．0．24 molB．0．21 molC．0．16 molD．0．14 mol
（16分）在一定条件下用普通铁粉和水蒸气反应，可以得到铁的氧化物。该氧化物又可以经过此反应的逆反应，生成颗粒很细的铁粉。这种铁粉具有很高的反应活性，在空气中受撞击或受热时会燃烧，所以俗称“引火铁”。请分别用图中示意的两套仪器装置，制取上述铁的氧化物（左）和“引火铁”（右）。实验中必须使用普通铁粉和6mol/L盐酸，其他试剂自选（装置中必要的铁架台、铁夹、铁圈、石棉网、加热设备等在图中均已略去）。
填写下列空白：
⑴实验进行时试管A中应加入的试剂是______；
烧瓶B的作用是____________________；
在试管D中收集得到的是_______________。
⑵实验时，U型管G中应加入的试剂是____________；
长颈漏斗H中应加入___________。
⑶两套装置中，在实验时需要加热的仪器是（填该仪器对应的字母）__________。
⑷试管E中发生反应的化学方程式是_______________。
⑸为了安全，在E管中的反应发生前，在F出口处必须_____________________。
铁的化合物常常表现出多种颜色，下列反应不能产生黑色固体的是
A．铁在氯气中燃烧B．加热硫粉和铁粉的混合物
C．铁在氧气中燃烧D．水蒸气通过灼热的铁粉
（7分）铜、铁、锌等质量合成的合金W g，加入FeCl3和盐酸的混合液中，充分反应后：
（1）若无固体剩余，则溶液中的阳离子一定有     ，还可能有         。
（2）若剩余固体为W／3 g，则溶液中的阳离子一定有      ，可能还有     。一定没有     。
（3）若剩余固体为g，则溶液中的阳离子一定有       ，一定没有      ．
某合金(仅含铜、铁)中铜和铁的物质的量之和为ymol，其中Cu的物质的量分数为a ，将其全部投入100mLbmol·L－1的硝酸溶液中，加热使其充分反应(假设NO是唯一的还原产物)。当溶液中金属离子只有Fe3＋、Cu2＋时，则a与b的关系为：
A．b≥40y(2－)B．b≥80y(2－)
C．b≥40y(1－) D．b≥80y(1－)

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