某研究小组利用如图装置探究温度对CO还原Fe2O3的影响(固定装置略)。(1)MgCO3的分解产物为________。(2)装置C的作用是___________
题型:不详难度:来源:
某研究小组利用如图装置探究温度对CO还原Fe2O3的影响(固定装置略)。
(1)MgCO3的分解产物为________。 (2)装置C的作用是_____________________________________________________, 处理尾气的方法为_______________________________________________________。 (3)将研究小组分为两组,按如图装置进行对比实验,甲组用酒精灯、乙组用酒精喷灯对装置D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: (已知:Fe2+与K3[Fe(CN)6]反应产生蓝色沉淀)。
步骤
| 操作
| 甲组现象
| 乙组现象
| 1
| 取黑色粉末加入稀盐酸
| 溶解,无气泡
| 溶解,有气泡
| 2
| 取步骤1中溶液,滴加K3[Fe(CN)6]溶液
| 蓝色沉淀
| 蓝色沉淀
| 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
| ①乙组得到的黑色粉末是________。 ②甲组步骤1中反应的离子方程式为__________________________________________。 ③乙组步骤4中,溶液变红的原因为_______________________________________, 溶液褪色可能的原因及其验证方法为______________________________________ ④从实验安全考虑,题图装置还可采取的改进措施是__________________________ |
答案
(1)MgO、CO2 (2)除CO2 点燃 (3)①Fe ②Fe3O4+8H+=2Fe3++Fe2++4H2O ③Fe2+被氧化为Fe3+,Fe3+遇SCN-显红色 假设SCN-被Cl2氧化,向溶液中加入KSCN溶液,若出现红色,则假设成立(其他合理答案即可) ④在装置BC之间添加装置E防倒吸(其他合理答案均可) |
解析
本题考查CO与氧化铁反应的探究实验,意在考查考生对化学实验的设计与评价能力。(1)MgCO3的分解类似于CaCO3。(2)Zn粉与CO2反应制备CO时,CO2可能过量,C中氢氧化钠溶液可将过量的CO2除去。尾气中的CO会污染空气,可用点燃的方法除去。(3)①根据表格中的信息可知,甲、乙两组实验所得黑色固体分别是Fe3O4、Fe。②Fe3O4可视为FeO·Fe2O3。FeO、Fe2O3与盐酸反应的化学方程式分别为FeO+2HCl=FeCl2+H2O、Fe2O3+6HCl=2FeCl3+3H2O,叠加得Fe3O4+8HCl=FeCl2+2FeCl3+4H2O,改写成离子方程式为Fe3O4+8H+=2Fe3++Fe2++4H2O。③乙组实验步骤3得到的溶液中含有Fe2+而无Fe3+,滴加新制氯水变红是由于Fe2+被氧化为Fe3+,溶液随后褪色,可能是由于Cl2将SCN-氧化,欲验证此结论是否正确,可向溶液中重新滴加KSCN溶液,观察是否重新出现红色。若出现红色,则假设成立,否则不成立。④B装置温度较高,若发生倒吸,则会造成玻璃管炸裂,因此可在装置BC之间增加防倒吸装置。 |
举一反三
某小组取一定质量的FeSO4固体,利用下图装置进行实验。
实验
| 实验过程
| 实现现象
| ①
| 通入一段时间N2,加热
| A中固体变为红棕色,B中有白色沉淀,D试管中有无色液体
| ②
| 用带有火星的木条靠近装置D的导管口
| 木条复燃
| ③
| 充分反应,停止加热,冷却后,取A中固体,加盐酸
| 固体溶解,溶液呈黄色
| ④
| 将③所得溶液滴入D试管中
| 溶液变为浅绿色
| 已知:SO2熔点-72℃,沸点-10℃;SO3熔点16.8℃,沸点44.8 ℃。 (1)实验③反应的离子方程式是_____________________________________________。 (2)分解过程除产生使木条复燃的气体外,仅由A中固体颜色变化推测,还一定有________气体,依据是____________________________________________________ (3)实验④反应的离子方程式是_____________________________________________。 (4)某同学依据B中的现象,认为FeSO4分解一定有SO3生成。你认为是否正确,并说明原因:____________________________________________(用必要的文字和化学方程式解释)。 |
依据下表所列实验及现象得出的结论不正确的是( )
实验项目
| 实验现象
| FeCl3溶液中加入维生素C(VC)
| 溶液褪色为浅绿色
| 饱和FeCl3溶液滴入沸水中
| 得到红褐色液体
| 将铜锈放入盐酸中
| 有无色气泡产生
| A.维生素C(VC)具有还原性 B.FeCl3水解生成Fe(OH)3胶体 C.铜锈与盐酸反应有H2生成 D.铜锈中含有碳酸根 |
某氯化铁样品含有少量FeCl2杂质。现要测定其中铁元素的质量分数,实验按以下步骤进行:
(1)操作Ⅰ所用到的玻璃仪器除烧杯、玻璃棒外,还必须有________、________(填仪器名称)。 (2)写出加入氯水发生反应的离子方程式_____________________________________。 (3)检验沉淀已经洗涤干净的操作及现象是_____________________。 (4)坩埚质量为W1 g,加热后坩埚与红棕色固体总质量为W2 g,则样品中铁元素的质量分数是________ (列出原始算式,不需化简);若称量准确而最终测量的结果偏大,则造成误差的原因可能是_____________________________________________________________ (写出一种原因即可)。 |
在FeCl3和CuCl2的混合溶液中加入过量的铁粉,若充分反应后溶液的质量没有变化,则原混合溶液中Fe3+和Cu2+的物质的量浓度之比为( ) |
Fe元素是地壳中最丰富的元素之一,在金属中含量仅次于铝,铁及其化合物在生活生产中有广泛应用。请回答下列问题。 (1)磁铁矿是工业上冶炼铁的原料之一,其原理是Fe3O4+4CO3Fe+4CO2,若有1 mol Fe3O4参加反应,转移电子的物质的量是________ mol。 (2)与明矾相似,硫酸铁也可用作净水剂,在使用时发现硫酸铁并不能使酸性废水中的悬浮物沉降除去,其原因是___________________________________________________。 (3)某课外活动小组将下图所示装置按一定顺序连接,在实验室里制取一定量的FeCl3(所通气体过量并充分反应)。
请回答下列问题: ①各装置的正确连接顺序为(填写装置代号) A→________→________→________→D。 ②装置C的作用是_______________________________________________________。 ③反应开始后,B中硬质玻璃管内的现象为________;可以检验生成物中含有Fe3+的试剂是________(填写试剂名称)。 |
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