(12分)某化学研究小组在使用FeSO4 溶液与NaOH溶液制备Fe(OH)2沉淀过程中观察到生成的白色沉淀迅速转变为灰绿色,最后变为红褐色。该小组针对绿色物质展开研究。
[查阅文献]
| 文献名称 | 有关Fe(OH)2的描述 |
| 《大学普通化学(下册)》 | 白色沉淀,易被氧化成微绿色Fe3(OH)8 |
| 《化学教育》 | 其水合物Fe(OH)2·nH2O呈绿色,热溶液中不易形成水合物 |
[提出假设]假设一:绿色物质是Fe(OH)2·nH2O;
假设二:_______________________。
……
[实验探究]针对上述假设一与假设二,展开实验研究:
| 实验序号 | 实验步骤 | 实验现象 |
| 一 | ①在试管中加入20mL蒸馏水,加热煮沸,滴苯液封 ②保持较高温度,使用长滴管伸入液面下依次挤入一滴饱和FeSO4 溶液、一滴NaOH溶液 | 出现白色絮状沉淀,并能保持一段时间 |
| 二 | ①在试管中加入20mL蒸馏水 ②加入一滴饱和FeSO4 溶液、一滴NaOH溶液 | 出现白色沉淀,迅速转变为灰绿色,最后变为红褐色 |
| 三 | ①在试管中加入20mL蒸馏水,加热煮沸,滴苯液封 ②恢复室温后,使用长滴管伸入液面下依次挤入一滴饱和FeSO4 溶液、一滴NaOH溶液 | 出现白色沉淀,迅速转变为绿色沉淀 |
(2)由实验一与实验 (填实验序号)的现象可推断假设 可能成立。
(3)为了进一步探究假设二是否成立,小组成员进行如下实验,请完成下表:
试剂:蒸馏水、NaOH溶液、苯、FeSO4溶液、氧气
| 实验步骤 | 实验现象与结论 |
| ①在试管中加入20mL蒸馏水,加热煮沸,滴苯液封 ②迅速 得到白色沉淀Fe(OH)2 ③ 。 | 若沉淀中出现绿色的迹象,则假设二成立; 若沉淀中没有出现任何绿色的迹象,则假设二不成立。 |
[2012·漳州质检](11分)某研究学习小组为探究Fe3+离子是否能氧化SO2,设计了如下的实验装置(假设实验中所用装置的气密性良好)。
(1)甲同学利用以上实线框内装置制取SO2并进行探究实验。
①装置A中发生反应的化学方程式为 。
②装置B的作用是 。
③反应一段时间后,甲同学取装置C中少量溶液,往其中加入HCl酸化的BaCl2溶液观察到有白色沉淀产生。由此他得出结论:Fe3+可氧化SO2。
(2)乙同学认为甲同学的实验不严谨,他用以上虚线框内装置替代装置A,先使装置E内试剂反应一段时间后,关闭活塞1,打开活塞2,又反应片刻后,取装置C中少量溶液,往其中加入酸性KMnO4溶液,观察到KMnO4溶液紫红色褪去。由此他得出结论:Fe3+已被SO2还原成Fe2+。
①该实验制H2时需用浓硫酸配制450mL3mol/L的稀硫酸,配制中所需的玻璃仪器除烧杯、量筒、玻璃棒、胶头滴管外,还需 。
配制过程中若其它操作无误,但没有洗涤烧杯与玻璃棒,则所配制溶液的浓度会 (填“偏高”、“偏低”或“无影响”)。
②在该实验过程中H2所起得作用是 。
(3)丙同学认为甲、乙的实验均不严谨,为此他沿用乙同学的实验装置及操作,重新实验。待装置F内反应一段时间后,取装置C中少量溶液,往其中加入HCl酸化的BaCl2溶液,得出与甲同学相同的结论。请你分析回答:
①甲同学实验不严谨的原因是 。(选填序号)
| A.SO2溶解量太小 |
| B.SO2不与Fe3+发生反应 |
| C.H2SO3与BaCl2不反应 |
| D.装置中的空气与SO2进入水中也可生成H2SO4 |
[2012·潍坊一模] (14分)黄铜矿的主要成分是CuFeS2,是工业炼铜的主要原料。已知黄铜矿在空气中焙烧生成Cu、FeS和SO2,FeS+2HCl=FeCl2+H2S↑,H2S是一种剧毒气体。某科研小组设计以黄铜矿为原料制取单质铜和氯化铁晶体(FeCl3·6H2O)的流程如下:
![]()
(1)92gCuFeS2在空气中焙烧生成Cu、FeS和SO2转移电子的物质的量为 。
(2)请简述检验气体Ⅰ的操作步骤 。
(3)在实验室中,欲用38%(密度为1.18g·mL-1)的盐酸配制30%的盐酸,需要的玻璃仪器主要有 。
(4)气体Ⅲ最好选用 (填写序号),其主要作用是 。
| A.O2 | B.H2 | C.Cl2 | D.N2 |
装置A中发生反应的离子方程式为 。
选用合适装置导管口的连接顺序为a接 。图中仪器G的名称是 ;在使用该仪器时,应首先 。
(12分)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 |
(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用离子方程式表示步骤I中通入Cl2的作用 。
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”)。
(10分)实验室可以用下图装置进行CO还原赤铁矿(主要成分为Fe2O3)并测定其中铁的含量的实验(假设杂质不参与反应)。请回答下列问题:![]()
(1)该实验中炼铁的方法是________(填字母)。
| A.热分解法 | B.热还原法 |
| C.电解法 | D.湿法冶金 |
(3)写出铝和Fe2O3 反应的化学方程式 演示实验引发该反应的方法是
(4)若样品的质量为3.6 g,通入足量的CO充分反应后,B增重2.64 g,则样品中铁的质量分数为_____ _ (结果保留一位小数)。