题目内容

16．已知Fe2O3与H2反应会因温度不同而可能生成Fe3O4．兴趣小组在用H2还原Fe2O3的实验中，用磁铁吸出生成的黑色粉末X．为探究X的组成，他们进行了如下实验．
（1）甲同学认为黑色粉末能被磁铁吸附，因此X是铁．但乙同学不同意他的结论，原因是Fe3O4能被磁铁吸附．
（2）乙同学：先将少量黑色粉末X放入装有足量硫酸铜溶液烧杯中，振荡，固体部分溶解，有极少量红色物质析出，过滤；然后向滤渣加入盐酸，滴加几滴KSCN溶液，溶液出现血红色．通过现象分析，丙同学得出X的组成是Fe和Fe3O4．
①滴加KSCN溶液的目的是：检验是否存在Fe3+，确认Fe3O4的存在
②若在粉末X直接加入盐酸、KSCN溶液，溶液不出现血红色．不出现血红色的原因是（用离子方程式表示）Fe+2Fe3+=3Fe2+．
（3）丁同学的实验方案：
2.88X$→_{搅拌}^{足量盐酸}$溶液Y$→_{足量氨水}^{足量H_{2}O_{2}}$$\stackrel{操作Z}{→}$沉淀→3.2g红棕色固体
①操作Z是过滤、洗涤．
②通过以上数据，得出2.88g黑色粉末X中各成分的物质的量为n（Fe3O4）=0.01mol、n（Fe）=0.01mol．

分析 （1）根据Fe、Fe3O4能被磁铁吸附来回答；
（2）①四氧化三铁可以和盐酸反应，铁离子遇到硫氰化钾显示血红色；
②金属铁可以和铁离子之间发生反应生成亚铁离子；
（3）黑色粉末加入过量盐酸溶解后，加入足量氨水沉淀离子，加入足量氢氧化钠保证碱性环境下离子全部沉淀，操作Ⅱ是过滤、洗涤得到沉淀，放在坩埚内灼烧制恒重得到红褐色固体为氧化铁；依据反应的化学方程式，结合铁元素守恒计算判断．

解答 解：（1）黑色粉末能被磁铁吸附，Fe、Fe3O4能被磁铁吸附，故不能由此确定X就是铁单质，
故答案为：Fe3O4能被磁铁吸附；
（2）①滴加几滴KSCN溶液，溶液出现血红色，可以证明存在Fe3+，进而证明黑色固体中含有四氧化三铁，确认Fe3O4的存在，
故答案为：检验是否存在Fe3+，确认Fe3O4的存在；
 ②X的组成是Fe和Fe3O4，向其中加入盐酸，Fe3O4溶于其中得到氯化铁溶液会和金属铁之间反应得到氯化亚铁，即Fe+2Fe3+=3Fe2+，不会使KSCN变色，
故答案为：Fe+2Fe3+=3Fe2+；
（3）①流程是黑色粉末加入过量盐酸溶解后，加入足量氨水沉淀离子，加入足量氢氧化钠保证碱性环境下离子全部沉淀，操作Ⅱ是过滤、洗涤得到沉淀，故答案为：过滤、洗涤；
②发生Fe+Fe3O4$\stackrel{足量盐酸}{→}$FeCl2、FeCl3$\stackrel{足量氨水、氢氧化钠}{→}$Fe（OH）2 Fe（OH）3$\stackrel{灼烧恒重}{→}$Fe2O3；依据反应过程中铁元素守恒，3.2gFe2O3物质的量=$\frac{3.2g}{160g/mol}$=0.02mol；设铁物质的量为X，四氧化三铁物质的量为Y，得到：56X+232Y=2.88，X+3Y=0.02×2，解方程得到X=0.01mol；Y=0.01mol；
即n（Fe3O4）=0.01mol；n（Fe）=0.01mol．
故答案为：n（Fe3O4）=0.01mol、n（Fe）=0.01mol．

点评 本题考查了探究物质组成，测定物质含量的定量实验操作和实验设计，主要考查铁及其化合物的性质应用，实验基本操作的分析判断，实验现象的推断和应用，元素守恒的计算应用，综合性较强，题目难度中等．

练习册系列答案
相关题目
12．日常生活和工业生产中常用到漂白剂．下列溶液具有漂白作用的有（　　）
A．NaClO溶液B．新制氯水C．KOH溶液D．稀H2SO4
7．三氯氧磷（化学式：POCl3）常用作半导体掺杂剂及光导纤维原料．氯化水解法生产三氯氧磷的工艺流程如下：

通过佛尔哈德法可以测定三氯氧磷产品中Cl元素含量，实验步骤如下：
Ⅰ．取a g产品于锥形瓶中，加入足量NaOH溶液，待完全水解后加稀硝酸至酸性．
Ⅱ．向锥形瓶中加入0.1000mol•L-1的AgNO3溶液40.00mL，使Cl-完全沉淀．
Ⅲ．向其中加入2mL硝基苯，用力摇动，使沉淀表面被有机物覆盖．
Ⅳ．加入指示剂，用c mol•L-1NH4SCN溶液滴定过量Ag+至终点，记下所用体积．
已知：Ksp（AgCl）=3.2×10-10，Ksp（AgSCN）=2×10-12
①滴定选用的指示剂是b（选填字母），滴定终点的现象为溶液变为红色，而且半分钟内不褪色．
a．FeCl2      b．NH4Fe（SO4）2      c．淀粉       d．甲基橙
②实验过程中加入硝基苯的目的是防止在滴加NH4SCN时，将AgCl沉淀转化为AgSCN沉淀，如无此操作所测Cl元素含量将会偏小（填“偏大”、“偏小”或“不变”）
4．已知A为生活中的常见金属，C为磁性黑色晶体，A、B、C、D之间转化关系如图所示：
（1）写出以下物质的化学式AFe、CFe3O4、DFeCl3．
（2）C+盐酸→B+D的离子方程式为Fe3O4+8H+═4H2O+2Fe3++Fe2+，D的溶液可作为印刷电路板“腐蚀液”，写出该反应的化学方程式2FeCl3+Cu═2FeCl2+CuCl2．
（3）实验室保存B的溶液时常加入少量A，原因是2Fe3++Fe═3Fe2+（用离子方程式表示）
（4）向B溶液中滴加NaOH溶液，产生的现象是产生白色沉淀，迅速变成灰绿色，最终变为红褐色，过程中所发生的氧化还原反应的化学方程式是4Fe（OH）2+O2+2H2O═4Fe（OH）3．
11．甲、乙、丙、丁4种物质分别含2 种或3 种元素，它们的分子中均含18个电子．甲是气态氢化物，在水中分步电离出两种阴离子．下列推断合理的是（　　）
A．某钠盐溶液含甲电离出的阴离子，则该溶液显碱性，只能与酸反应
B．乙与氧气的摩尔质量相同，则乙一定含有极性键和非极性键
C．丙中含有第2周期ⅣA 族的元素，则丙可能是甲烷的卤代物
D．丁和甲中各元素质量比相同，则丁可能是C2H2
1．【化学-选修3：物质结构与性质】
（1）原高碘酸盐（IO65-）、过二硫酸盐（S2O82-）、二氧化铅（PbO2）是三种具有强氧化性的物质，均能在一定条件下将Mn2+氧化为高锰酸盐．回答下列问题：
①基态锰原子能量最高能级电子排布图为．
②过二硫酸根离子中两个硫原子间存在过氧键，写出过硫酸根离子的结构简式．
③碳酸盐在一定温度下会发生分解，实验证明碳酸盐的阳离子不同，分解温度不同，如表所示：
碳酸盐MgCO3CaCO3BaCO3SrCO3
热分解温度/℃40290011721360
阳离子半径/pm6699112135
试解释为什么随着阳离子半径的增大，碳酸盐的分解温度逐步升高？
（2）利用铜萃取剂M，通过如下反应实现铜离子的富集：

①X难溶于水、易溶于有机溶剂，其晶体类型为分子晶体．
②X中以sp2杂化、sp3杂化的原子的第一电离能由大到小顺序为N＞O＞C．
③上述反应中断裂和生成的化学键有be（填序号）．
a．离子键    b．配位键    c．金属键    d．范德华力    e．共价键    f．氢键
④M与W（分子结构如图）相比，M的水溶性小，更利于Cu2+的萃取．M水溶性小的主要原因是M能形成分子内氢键，使溶解度减小．

（3）纳米TiO2是一种应用广泛的催化剂，其催化的一个实例如图．化合物乙中手性碳原子有1个，化合物乙的沸点明显高于化合物甲，主要原因是化合物乙分子间形成氢键．化合物乙中采取sp3杂化的原子的电负性由大到小的顺序为O＞N＞C．

（4）常压下，水冷却至0℃以下，即可结晶成六方晶系的冰．日常生活中见到的冰、霜和雪等都是属于这种结构，其晶胞如图所示（只显示氧原子，略去氢原子），晶胞参数侧棱c=737pm，菱形底边a=452pm，底面菱形的锐角是60°．则：冰的密度=ρ=$\frac{m}{V}$=$\frac{\frac{4M}{{N}_{A}}}{{a}^{2}•sin60°}$=$\frac{\frac{18×4}{6.02×1{0}^{23}}}{45{2}^{2}×737×0.866×（1{0}^{-10}）^{3}}$=0.917 g/cm3（代值列计算式）．
8．已知有机物A既是一种重要的化工原料，也是一种水果催熟剂．由A为原料衍生出的部分化工产品如图所示．回答下列问题：

（1）A中所含官能团的名称为碳碳双键．
（2）E和H是两种常见的塑料，其中一种塑料可作食品袋，该塑料的化学名称是聚乙烯．
（3）写出下列反应的反应类型：A→B加成反应；B→F取代反应．
（4）写出下列反应的化学方程式：①A→E：n CH2=CH2$→_{△}^{催化剂}$；②C→D：CH3COOH+CH3CH2OHCH3COOCH2CH3+H2O．
（5）由B生成C也可通过两步反应完成：B→$→_{①}^{O_{2}}$C2H4O$→_{②}^{O_{2}}$C，写出其中反应①的化学方程式2CH3CH2OH+O2$→_{△}^{Cu}$2CH3CHO+2H2O．
5．化学为世界的绚丽多彩提供了可能性，也为我们创造绚丽多彩的世界提供了条件，下面关于控制化学反应速率的说法当中正确的是（　　）
A．影响化学反应速率的因素与化学物质本身无关
B．反应物颗粒越小，其表面积就越小，化学反应速率就越慢
C．加入催化剂一定能够加快化学反应速率
D．增大反应物的浓度和升高反应物的温度都可以加快化学反应速率
6．如表各组物质中，满足组内甲、乙、丙任意两种物质在一定条件下均能发生反应的是（　　）
物质组别甲乙丙
ANH3O2HNO3
BAlHClNaOH
CSiO2NaOHHCl
DCO2Ca（OH）2NaHSO3
A．AB．BC．CD．D

违法和不良信息举报电话：027-86699610 举报邮箱：58377363@163.com

精英家教网