题目内容
18．某校化学甲、乙两个小组学生利用下图所列装置进行“铁与水反应及相关性质”的实验．（图中夹持及尾气处理装置均已略去）
（1）烧瓶底部放置了几片碎瓷片，碎资片的作用是防暴沸．装置B中发生反应的化学方程式是3Fe+4H2O（g）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$4H2+Fe3O4．
（2）如果要在E处玻璃管处点燃该气体，则必须对该气体进行验纯装置中的现象是黑色变为紫红色，试管口有水珠生成．．
（3）将探究小组分为两组，按题图装置进行对比实验，甲组用洒精喷灯、乙组用洒精灯加热，反应产物均为黑色粉末（纯净物），两组分别用产物进行以下实验．
| 步骤 | 操作 | 甲组现象 | 乙组现象 | |
| 1 | 取黑色粉末加入稀盐酸 | 洛解，无气泡 | 溶解，无气泡 | |
| 2 | 取少骤1中溶液，滴加酸性KMnO4溶液 | 紫色褪去 | 紫色褪去 | |
| 3 | 取步骤1中溶液，滴加KSCN溶液 | 变红 | 无现象 | |
| 4 | 向步骤3溶液中滴加新制氯水 | 红色褪去 | 先变红，后褪色 | |
②甲组步骤1中反应的离子方程式为Fe3O4+8H+=2Fe3++Fe2++4H2O．
③乙组步骤4中，溶液变红的原因为Cl2+2Fe2+=2Fe3++2Cl-，Fe3++SCN-=FeSCN2+；溶液褪色可能的原因是氯水将SCN-氧化破坏了；验证方法为继续向溶液中滴入KSCN溶液，溶液变红即可证明．
（4）其中一组同学将6g铁粉加入200mLFe2（SO4）3和CuSO4的混合溶液中，充分反应得到200mL.5mol•L-1FeSO4溶液和5.2g固体沉淀物，则原Fe2（SO4）3溶液的物质的量浓度为0.1mol/L；将沉淀物过滤后，该组同学又向清液中滴加稀硝酸，观察到有NO气体生成，发生的化学反应方程式为6FeSO4+8HNO3=2Fe2（SO4）3+2NO↑+4H2O+2Fe（NO3）3．
分析 A提供水蒸气，B中水蒸气与铁发生反应3Fe+4H2O（g）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$4H2+Fe3O4，C为氢气的收集装置，D为干燥装置，E中氢气与氧化铜反应生成铜和水，
（1）加热纯液体应防止暴沸，铁与水蒸气反应生成四氧化三铁和氢气；
（2）氢气在点燃时应先验纯，氢气与氧化铜发生置换反应；
（3）乙组加入盐酸后，在加入KSCN不变红，说明不含铁离子；甲组加入盐酸溶解后，分别加入KSCN变红，说明含有铁离子，加入高锰酸钾褪色，说明含有亚铁离子；两组实验滴加氯水，都出现红色褪去，可说明氯气氧化SCN-；
（4）因氧化性Fe3+＞Cu2+，则加入铁粉，先发生Fe+Fe2 （SO4）3=3FeSO4，5.2g固体沉淀物一定有铜，则后发生Fe+CuSO4=FeSO4+Cu，然后根据化学反应方程式即可计算；该组同学又向清液中滴加稀硝酸，观察到有NO气体生成，说明硝酸氧化亚铁离子．
解答 解：（1）加热纯液体时加入碎瓷片，可防止暴沸，铁与水蒸气反应生成四氧化三铁和氢气，方程式为3Fe+4H2O（g）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$4H2+Fe3O4，
故答案为：防暴沸；3Fe+4H2O（g）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$4H2+Fe3O4；
（2）氢气在点燃时应先验纯，防止不纯的氢气爆炸，氢气与氧化铜发生置换反应，可观察到黑色变为紫红色，且试管口有水珠生成．
故答案为：验纯；黑色变为紫红色，试管口有水珠生成；
（3）①乙组加入盐酸后，在加入KSCN不变红，说明不含铁离子，则生成黑色固体为FeO，故答案为：FeO；
②甲组加入盐酸溶解后，分别加入KSCN变红，说明含有铁离子，加入高锰酸钾褪色，说明含有亚铁离子，说明甲组生成Fe3O4，加入盐酸，发生Fe3O4+8H+=2Fe3++Fe2++4H2O，
故答案为：Fe3O4+8H+=2Fe3++Fe2++4H2O；
③乙组步骤4加入氯水，发生Cl2+2Fe2+=2Fe3++2Cl-，KSCN与铁离子发生Fe3++SCN-=FeSCN2+，两组实验滴加氯水，都出现红色褪去，可说明氯气氧化SCN-，如验证，可继续向溶液中滴入KSCN溶液，溶液变红即可证明，
故答案为：Cl2+2Fe2+=2Fe3++2Cl-，Fe3++SCN-=FeSCN2+；氯水将SCN-氧化破坏了；继续向溶液中滴入KSCN溶液，溶液变红即可证明；
（4）溶液中含有Fe2+：0.5mol•L-1×0.2L=0.1mol＜$\frac{6g}{56g/mol}$，
∴6g铁粉过量，设反应消耗铁的物质的量为x，生成铜的物质的量为y，
Fe+Fe2 （SO4）3=3FeSO4
1mol 1mol 3mol
xmol xmol 3xmol
Fe+CuSO4=FeSO4+Cu
1mol 1mol 1mol 1mol
ymol ymol ymol ymol
可得$\left\{\begin{array}{l}{3x+y=0.1mol}\\{6g-56x+64y=5.2}\end{array}\right.$，
解得x=0.02mol、y=0.04mol，
原溶液中Fe2（SO4）3物质的量浓度为$\frac{0.02mol}{0.2L}$=0.1mol/L，
该组同学又向清液中滴加稀硝酸，观察到有NO气体生成，说明硝酸氧化亚铁离子，方程式为6FeSO4+8HNO3=2Fe2（SO4）3+2NO↑+4H2O+2Fe（NO3）3，
故答案为：0.1mol/L； 6FeSO4+8HNO3=2Fe2（SO4）3+2NO↑+4H2O+2Fe（NO3）3．
点评 本题考查物质的性质实验，侧重考查铁离子、亚铁离子的检验方法、性质实验方案的设计与评价，为高考常见题型，题目难度中等，试题综合性较强，注意正确理解、分析题中信息，联系所学的知识进行解答．
夺冠金卷全能练考系列答案
双烯雌酚是人工合成的雌激素化合物，其结构简式如图，下列说法不正确的是（ ）| A． | 分子式为C18H18O2，可溶于氯仿或氢氧化钠溶液 | |
| B． | 双烯雌酚既可发生加聚反应，也可以发生缩聚反应 | |
| C． | 其苯环上的二氯代物有7种 | |
| D． | 1 mol双烯雌酚跟H2反应，最多可消耗8mol H2． |
某温度时，在2L密闭容器中，三种气态物质X、Y、Z的物质的量（n）随时间（t）变化的曲线如图所示，由图中数据分析可得：| A． | 聚丙烯的链节：-CH2CH（CH3）- | B． | 乙酸的分子式：CH3COOH | ||
| C． | 对硝基苯酚的结构简式： | D． | H2S的电子式： |
| A． | 用饱和食盐水替代水跟电石作用，可以有效控制产生乙炔的速率 | |
| B． | 制肥皂时，在皂化液里加入饱和食盐水，能够促进高级脂肪酸钠的析出 | |
| C． | 制备乙酸乙酯时，为除去乙酸乙酯中的乙酸，用饱和碳酸钠溶液收集产物 | |
| D． | 制乙烯时，用量程为100℃的温度计代替量程为300℃的温度计，测反应液的温度 |
| A． | 常温下0.1 mol/L的下列溶液①NH4Al（SO4）2 ②NH3•H2O ③NH4Cl ④CH3COONH4中，c（NH4+）由大到小的顺序是：①＞③＞④＞② | |
| B． | 常温时，pH=4的HCOOH溶液和pH=10的氨水等体积混合；pH=4的H2SO4溶液和pH=10的NaOH溶液等体积混合，各混合溶液中由水电离的c（H+）一定不相等 | |
| C． | 常温下0.4mol/L HB溶液和0.2mol/L NaOH溶液等体积混合后，则混合后溶液中离子浓度的大小顺序一定为：c（B-）＞c（Na+）＞c（H+）＞c（OH-） | |
| D． | 常温下0．lmol/L pH为4的NaHA溶液中：c（Na+）＞c（HA-）＞c（H+）＞c（A2-）＞c（OH-） |
| A | B | C | D |
| 钢闸门容易被腐蚀 | a、b均为惰性电极，b极反应是：O+4OH--4e-=2H2O | 阴、阳两极生成的气体的物质的量之比是1：1 | 电池工作一段时间 后，乙池溶液的总质量增加 |
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| A． | A | B． | B | C． | C | D． | D |