题目内容

一位学生对铁与氧化铁反应后的产物进行探究。
(1)提出假设
假设1:产物为FeO;
假设2:__________________。
(2)查阅资料
该学生通过查阅资料得知:在铁的三种氧化物中,四氧化三铁最稳定,氧化亚铁最不稳定,常温下极易被氧气氧化成氧化铁(颜色由黑色变成红色)。
通过查阅资料可以得出的初步结论为_________________________________。
(3)进行实验
该学生设计了如下装置进行铁与氧化铁反应的实验。请你帮助他将实验步骤补充完整。

按如图装置连接好仪器(暂不装入药品),___________________ ____。
②称取1 g还原性铁粉和5 g氧化铁粉末,混合均匀后平摊在玻璃管中部。
③松开两个弹簧夹,_______________________________________________,
即可夹上弹簧夹a,并开始加热药品。
④大约4分钟左右,棕色粉末全部变黑;再夹上弹簧夹b,然后停止加热,等到玻璃管冷却至室温,倒出黑色粉末。
(4)现提供如下药品,验证实验得到的黑色粉末的成分。磁铁、稀盐酸、KSCN溶液、酸性KMnO4溶液、试管、胶头滴管。

实验步骤
预期现象和结论
 
 
 
(5)实验结论:铁与氧化铁反应的化学方程式为___________________________

 (1)产物为Fe3O4
(2)Fe与Fe2O3反应的产物为Fe3O4(表述合理即可)
(3)①夹上弹簧夹a,松开弹簧夹b,微热玻璃管,若导管口有气泡冒出,停止加热一段时间后,导管中形成一段水柱,则装置不漏气 ③通入纯净干燥的二氧化碳气体,待玻璃管里的空气被排完了
(4)

实验步骤
预期现象和结论
步骤1:用磁铁靠近黑色粉末
黑色粉末在空气中不变色,且能被磁铁全部吸引,说明黑色粉末中没有FeO
步骤2:取少量黑色粉末,放入试管中,加入稀盐酸,振荡使粉末溶解,然后滴入几滴KSCN溶液
有气泡冒出,溶液变红色,说明铁粉过量,生成物为Fe3O4
 
(5)Fe+4Fe2O33Fe3O4

解析

练习册系列答案
相关题目

绿矾是一种重要的化工原料。
【问题1】绿矾晶体(FeSO4·7H2O)由于保存不妥或长久放置,容易被空气中的氧气氧化而变质。为探究绿矾样品的变质情况,某化学兴趣小组的同学设计了下列实验方案。
实验准备:取少量绿矾样品,用蒸馏水在烧杯中配成溶液。
(1)方案1:取少量溶液,加入几滴             试剂(写化学式),如果观察到的现象是溶液变血红色;实验结论:证明绿矾样品已被氧化。
(2)方案2:取少量溶液,加入几滴酸性KMnO4溶液,如果观察到的现象是                                        。实验结论:证明绿矾样品完全被氧化。
(3)使用FeSO4时,如要防止Fe3+的干扰,可以加入适量铁粉进行除杂,写出加入铁粉后发生反应的离子方程式                                         。
(4)要从FeSO4溶液中得到绿矾晶体,必须进行的实验操作步骤:     、冷却结晶、 过滤、自然干燥,在这一系列操作中没有用到的仪器有      (此空填序号)

A.蒸发皿 B.石棉网 C.烧杯 D.玻璃棒
【问题2】灼烧绿矾的反应方程式:2(FeSO4·7H2O)   Fe2O3+SO2↑+SO3↑+14H2O
工业上常通过高温分解FeSO4的方法制备Fe2O3,为检验FeSO4高温分解的气体产物中是否含有SO2和SO3,进行如下实验:将FeSO4高温分解产生的气体通入下图所示的装置中。请回答以下问题:

(1)装置I中氯化钡溶液中可观察到现象                                   。若氯化钡溶液足量,将最后所得沉淀过滤、洗涤、烘干后称重为2.33克,则灼烧绿矾的过程中转移了_________mol的电子。
(2)装置II中试剂为品红溶液,其作用是                                  
(3)装置III中试剂为NaOH溶液,其作用是                                           。

一定浓度NaHCO3溶液与CuSO4溶液反应后生成了蓝绿色颗粒状沉淀。就沉淀成分提出了如下三种假设:
假设一:沉淀是CuCO3;假设二:沉淀是Cu(OH)2;
假设三:沉淀是CuCO3和Cu(OH)2的混合物。
(1)写出假设二,沉淀是Cu(OH)2生成的理由                             (用离子方程式表示);
(2)为了探究沉淀的成分,取出了一部分沉淀,滴加稀盐酸,有气体放出。凭此现象,判断沉淀中含有                                                            _;
(3)为了进一步探究沉淀的成分,进而确定假设中何种假设成立,设计实验,装置图如下:

①研究沉淀物组成前,须将沉淀从溶液中分离并净化。具体操作依次为           _ 、洗涤、干燥;
②装置E中药品的名称是       __作用为                                   __;
③实验过程中有以下操作步骤:a.打开K1、K3,关闭K2、K4,通入过量空气。此步骤的作用是                                                                           ;
b.关闭K1、K3,打开K2、K4,充分反应,c.再通入过量空气时,活塞处于打开的是           _,关闭的是                                                           _。
④若沉淀样品的质量为m g,装置D的质量增加了n g;若沉淀样品为纯净物,m、 n之间的关系为   _                                                               
若假设三成立,则Cu(OH)2的质量分数为           _;若不进行步骤c,则会使测得结果       (填“偏高”“无影响”“偏低”)。

Fe2O3具有广泛的用途。
甲同学阅读有关资料得知:在高温下煅烧FeCO3 可以得到Fe2O3。为了进一步验证此结论,他做了如下实验:

实验步骤
实验操作
Ⅰ
取一定质量的FeCO3固体置于坩埚中,高温煅烧至质量不再减轻,冷却至室温。
Ⅱ
取少量实验步骤Ⅰ所得固体放于一洁净的试管中,用足量的稀硫酸溶解。
Ⅲ
向实验步骤Ⅱ所得溶液中滴加KSCN溶液,溶液变红。
由此甲同学得出结论:4FeCO3+O22Fe2O3+4CO2
(1)写出实验步骤Ⅲ中发生反应的离子方程式                                。
(2)乙同学提出了不同的看法:煅烧产物可能是Fe3O4,因为Fe3O4也可以溶于硫酸,且所得溶液中也含有Fe3+。于是乙同学对甲同学的实验步骤Ⅲ进行了补充改进:检验实验步骤Ⅱ所得溶液中是否含有Fe2+。他需要选择的试剂是__________(填序号)。
a.氯水        b.氯水+KSCN溶液        c. K3[Fe(CN)6](铁氰化钾溶液)   
(3)丙同学认为即使得到了乙同学预期的实验现象,也不能确定煅烧产物的成分。你认为丙同学持此看法的理由是                                           。
(4)丙同学进一步查阅资料得知,煅烧FeCO3的产物中,的确含有+2价铁元素。于是他设计了另一种由FeCO3制取Fe2O3的方法:先向FeCO3中依次加入试剂:
稀硫酸、        (填名称)和          (填名称);再____________(填操作名称),灼烧,即可得到Fe2O3
(5)工业上通过控制样品的质量,使滴定时消耗KMnO4溶液体积数为c mL,菱铁矿中FeCO3的质量分数为c%,可以简化测量。
某同学取含FeCO3 c%的菱铁矿a g,用足量稀硫酸溶解后,再用0.0200mol·L-1的酸性KMnO4溶液滴定(KMnO4被还原成Mn2+),最终消耗KMnO4溶液c mL。假定矿石中无其他还原性物质,则所取菱铁矿的质 量a="_____________" g。(FeCO3的摩尔质量为116 g·mol-1)

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