题目内容
3．
为探究铁和铁的化合物的一些化学性质，某学生实验小组设计了以下实验．（1）高温下，让铁粉与水蒸气反应，见图．
试管中发生反应的化学方程式是3Fe+4H2O$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Fe3O4+4H2
（2）按照如下示意图进行试验操作．
Fe2O3固体$\stackrel{HCl}{→}$A溶液$\stackrel{足量Fe粉}{→}$B溶液$\stackrel{NaOH}{→}$C
①用两只试管分别取A、B上层澄清溶液，分别滴入几滴KSCN溶液，溶液的颜色A红色，B浅绿色．
②写出上述过程中有关的离子反应方程式：A→B2Fe3++Fe=3Fe2+．
③B→C可看到的现象是先产生白色沉淀，迅速变成灰绿色，最后变为红褐色．
分析 加热条件下，铁与水蒸气发生3Fe+4H2O$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Fe3O4+4H2；Fe2O3与盐酸反应生成FeCl3，FeCl3与铁反应生成FeCl2，FeCl2与NaOH溶液反应生成氢氧化亚铁，氢氧化亚铁不稳定，最终生成氢氧化铁，以此解答该题．
解答 解：（1）铁和水蒸气反应生成四氧化三铁和氢气，方程式为3Fe+4H2O$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Fe3O4+4H2，故答案为：3Fe+4H2O$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Fe3O4+4H2；
（2）Fe2O3与盐酸反应生成FeCl3，FeCl3与铁反应生成FeCl2，FeCl2与NaOH溶液反应生成氢氧化亚铁，氢氧化亚铁不稳定，最终生成氢氧化铁，
①氧化铁和酸反应三价铁盐和水，三价铁离子遇到硫氰酸钾显示红色；金属铁可以和三价铁化和生成亚铁离子，亚铁离子遇到硫氰酸钾不变色，故答案为：红色；浅绿色；
②氧化铁和盐酸反应生成对应的盐氯化铁和水，即Fe2O3+6H+=2Fe3++3H2O，金属铁可以和三价铁化合生成亚铁离子，即2Fe3++Fe=3Fe2+，
故答案为：2Fe3++Fe=3Fe2+；
③亚铁离子和氢氧根离子反应先产生白色沉淀，迅速变成灰绿色，最后变为红褐色，所以B→C可看到的现象是：白色沉淀变为灰绿色，最后变为红褐色，
故答案为：先产生白色沉淀，迅速变成灰绿色，最后变为红褐色．
点评 本题考查学生金属铁以及化合物之间的性质，属于综合知识题目的考查，为高频考点，侧重学生的分析、实验能力的考查，注意知识的积累，难度不大．
练习册系列答案
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1．分类是学习化学的方法之一，下列各组物质按氧化物、酸、碱、盐顺序排列的一组是（ ）
| A． | 氢氧化铁、硝酸、烧碱、氯化钠 | B． | 干冰、碳酸、纯碱、硫酸钾 | ||
| C． | 水、硫酸、熟石灰、氯化钾 | D． | 氨水、醋酸、氢氧化铁、食盐 |
2．某小组拟用含稀硫酸的KMnO4溶液与H2C2O4溶液（弱酸）的反应（此反应为放热反应）来探究“条件对化学反应速率的影响”，并设计了如表的方案记录实验结果（忽略溶液混合体积变化）．限选试剂和仪器：0.20 mol/LH2C2O4溶液、0.010mol/L KMnO4溶液（酸性）、蒸馏水、试管、量筒、秒表、恒温水浴槽
回答下列问题：
（1）完成上述反应原理的化学反应方程式：5H2C2O4+2KMnO4+3H2SO4═10CO2↑+2MnSO4+K2SO4+8H2O
（2）上述实验①②是探究温度对化学反应速率的影响；若上述实验②③是探究浓度对化学反应速率的影响，则 a为1.0；乙是实验需要测量的物理量，则表格中“乙”应填写t溶液褪色时间/s．上述实验②④是探究催化剂对化学反应速率的影响．
（3）已知草酸为二元弱酸，其两级的电离方程式分别为：H2C2O4?HC2O4-+H+、HC2O4-?C2O42-+H+；
（4）为了观察紫色褪去，草酸与高锰酸钾初始的物质的量需要满足的关系
n（H2C2O4）：n （KMnO4）最小为：2.5（或5：2）．
| 物理量 编号 | V（0.20 mol/L H2C2O4溶液）/mL | V（蒸馏水）/mL | V（0.010mol/L KMnO4溶液）/mL | M（MnSO4 固体）/g | T/℃ | 乙 |
| ① | 2.0 | 0 | 4.0 | 0 | 50 | |
| ② | 2.0 | 0 | 4.0 | 0 | 25 | |
| ③ | 1.0 | a | 4.0 | 0 | 25 | |
| ④ | 2.0 | 0 | 4.0 | 0.1 | 25 |
（1）完成上述反应原理的化学反应方程式：5H2C2O4+2KMnO4+3H2SO4═10CO2↑+2MnSO4+K2SO4+8H2O
（2）上述实验①②是探究温度对化学反应速率的影响；若上述实验②③是探究浓度对化学反应速率的影响，则 a为1.0；乙是实验需要测量的物理量，则表格中“乙”应填写t溶液褪色时间/s．上述实验②④是探究催化剂对化学反应速率的影响．
（3）已知草酸为二元弱酸，其两级的电离方程式分别为：H2C2O4?HC2O4-+H+、HC2O4-?C2O42-+H+；
（4）为了观察紫色褪去，草酸与高锰酸钾初始的物质的量需要满足的关系
n（H2C2O4）：n （KMnO4）最小为：2.5（或5：2）．
19．鉴别甲烷、乙烯、乙炔三种气体可采用的方法是（ ）
| A． | 通入溴水中，观察溴水是否褪色 | |
| B． | 通入酸性高锰酸钾溶液中，观察颜色变化 | |
| C． | 点燃，检验燃烧产物 | |
| D． | 点燃，观察火焰明亮程度及产生黑烟量的多少 |
6．工业上以CuFeS2为原料冶炼铜的主要反应为①2CuFeS2+4O2═Cu2S+3SO2+2FeO （炉渣）；②2Cu2S+3O2═2Cu2O+2SO2；③2Cu2O+Cu2S=6Cu+SO2↑．下列说法错误的是（ ）
| A． | 由 1 mol CuFeS2 生成 1mol Cu，共消耗 2.75 molO2 | |
| B． | 该冶炼方法中产生大量的有害气体SO2，可回收用于制备硫酸 | |
| C． | 在反应③中，Cu2S既是氧化剂，又是还原剂 | |
| D． | 在反应①中，SO2既是氧化产物，又是还原产物 |
乙酸乙酯是重要的有机物，某化学兴趣小组对乙酸乙酯的制取进行探究活动．
12．铁与水蒸气反应的实验装置如图，下列说法正确的是（ ）
| A． | 实验时，试管口应高于试管底 | |
| B． | 加热时试管内铁粉红热，点燃肥皂泡可听到爆鸣声 | |
| C． | 反应的化学方程式为：2Fe+3H2O（g） $\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$ Fe2O3+3H2 | |
| D． | 实验结束后如果固体仍为黑色，说明原反应没有发生 |
13．
某化学兴趣小组拟用如图装置制备氢氧化亚铁并观察其颜色．提供化学药品：铁屑、稀硫酸、氢氧化钠溶液．
（1）稀硫酸应放在分液漏斗中（填写仪器名称）．
（2）本实验通过控制A、B、C三个开关，将仪器中的空气排尽后，再关闭开关B、打开开关AC就可观察到氢氧化亚铁的颜色．试分析实验开始时排尽装置中空气的理由防止生成的氢氧化亚铁被氧化
（3）实验时为防止仪器2中铁粉通过导管进入仪器3中，可采取的措施是将铁粉换成铁块或铁钉．
（4）在FeSO4溶液中加入（NH4）2SO4固体可制备摩尔盐晶体 （相对分子质量392），该晶体比一般亚铁盐稳定，不易被氧化，易溶于水，不溶于乙醇．
①为洗涤（NH4）2SO4•FeSO4•6H2O粗产品，下列方法中最合适的是D
A．用冷水洗 B．先用冷水洗，后用无水乙醇洗
C．用30%的乙醇溶液洗 D．用90%的乙醇溶液洗
②为了测定产品的纯度，称取a g产品溶于水，配制成500mL溶液，用浓度为c mol•L-1的酸性KMnO4溶液滴定．每次所取待测液体积均为25.00mL，实验结果记录如下：
滴定过程中发生反应的离子方程式为MnO4-+5Fe2++8H+=Mn2++5Fe3++4H2O
滴定终点的现象是最后一滴滴入，溶液由无色变为浅紫色，且30s不变色
通过实验数据计算的该产品纯度为$\frac{980c}{a}$×100%（用字母ac表示）．上表中第一次实验中记录数据明显大于后两次，其原因可能是BC
A．实验结束时俯视刻度线读取滴定终点时酸性高锰酸钾溶液的体积
B．滴定前滴定管尖嘴有气泡，滴定结束无气泡
C．第一次滴定用的锥形瓶用待装液润洗过，后两次未润洗
D．该酸性高锰酸钾标准液保存时间过长，有部分变质，浓度降低．
某化学兴趣小组拟用如图装置制备氢氧化亚铁并观察其颜色．提供化学药品：铁屑、稀硫酸、氢氧化钠溶液．（1）稀硫酸应放在分液漏斗中（填写仪器名称）．
（2）本实验通过控制A、B、C三个开关，将仪器中的空气排尽后，再关闭开关B、打开开关AC就可观察到氢氧化亚铁的颜色．试分析实验开始时排尽装置中空气的理由防止生成的氢氧化亚铁被氧化
（3）实验时为防止仪器2中铁粉通过导管进入仪器3中，可采取的措施是将铁粉换成铁块或铁钉．
（4）在FeSO4溶液中加入（NH4）2SO4固体可制备摩尔盐晶体 （相对分子质量392），该晶体比一般亚铁盐稳定，不易被氧化，易溶于水，不溶于乙醇．
①为洗涤（NH4）2SO4•FeSO4•6H2O粗产品，下列方法中最合适的是D
A．用冷水洗 B．先用冷水洗，后用无水乙醇洗
C．用30%的乙醇溶液洗 D．用90%的乙醇溶液洗
②为了测定产品的纯度，称取a g产品溶于水，配制成500mL溶液，用浓度为c mol•L-1的酸性KMnO4溶液滴定．每次所取待测液体积均为25.00mL，实验结果记录如下：
| 实验次数 | 第一次 | 第二次来 | 第三次 |
| 消耗高锰酸钾溶液体积/mL | 25.52 | 25.02 | 24.98 |
滴定终点的现象是最后一滴滴入，溶液由无色变为浅紫色，且30s不变色
通过实验数据计算的该产品纯度为$\frac{980c}{a}$×100%（用字母ac表示）．上表中第一次实验中记录数据明显大于后两次，其原因可能是BC
A．实验结束时俯视刻度线读取滴定终点时酸性高锰酸钾溶液的体积
B．滴定前滴定管尖嘴有气泡，滴定结束无气泡
C．第一次滴定用的锥形瓶用待装液润洗过，后两次未润洗
D．该酸性高锰酸钾标准液保存时间过长，有部分变质，浓度降低．