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        1. (12分)兩組同學對鐵及其化合物的性質(zhì)進行探究。
          (1)一組同學用圖1所示裝置對鐵與濃硫酸的反應進行實驗。已知:
          2Fe + 6H2SO4(濃)Fe2(SO4)3 + 3SO2↑+ 6H2O。請你參與探究并回答相關(guān)問題。
          ①檢查裝置氣密性后,將過量的鐵屑和一定量的濃硫酸放入燒瓶,塞緊橡皮塞,開始計時t1時開始加熱,在鐵屑表面逐漸產(chǎn)生氣泡,當有大量氣泡產(chǎn)生時,控制反應溫度基本不變。甲同學將收集到的氣體體積與時間的關(guān)系粗略地表示為圖2。

          圖1                                   圖2
          在0~t1時間段,鐵屑表面沒有氣泡生成,說明鐵在濃硫酸中發(fā)生了__________;t1~t2時間段,反應生成的氣體是__________。
          ②t2時,取少量反應液,先滴加少量新制飽和氯水,然后滴加KSCN溶液,呈現(xiàn)血紅色。若再滴加過量新制氯水,卻發(fā)現(xiàn)紅色褪去。同學們對紅色褪去的原因提出各自的假設(shè)。乙同學的假設(shè)是:溶液中的+3價鐵被氧化為更高的價態(tài)。你的另一種假設(shè)是__________;為了驗證你的假設(shè),請設(shè)計一種簡便的實驗方案__________
          (2)另一組同學對鐵和稀硝酸的反應進行探究。他們用a mol Fe和含有b mol HNO3的稀硝酸進行實驗,若HNO3只被還原成NO,且反應結(jié)束后溶液中含有Fe3+和Fe2+,則a/b的取值范圍是__________;若反應結(jié)束后的溶液中n(Fe3+):n(Fe2+)=2:1,則的值為__________。
          .(1) ①鈍化,SO2    
          ② 溶液中的SCN-被氧化,向褪色后的溶液中加FeCl3,若溶液不褪色則假設(shè)成立
          (2)  1/4 < a/b <3/8 ,9/32
          (1)①常溫下鐵在濃硫酸中發(fā)生鈍化,所以得不到氣體。隨著溫度的升高,fie被濃硫酸氧化生成SO2氣體。
          ②氯水褪色,說明氯水被還原。因此除了鐵離子還原之外,也可能是被溶液中的SCN-還原。
          所以可以通過檢驗SCN-來鑒別,即向褪色后的溶液中加FeCl3,若溶液不褪色則假設(shè)成立。
          (2)鐵和硝酸的反應的方程式是Fe+4HNO3=Fe(NO3)3+NO↑+2H2O。如果鐵過量,則方程式是3Fe+8HNO3=3Fe(NO3)2+2NO↑+4H2O。反應結(jié)束后溶液中含有Fe3+和Fe2+,則a/b的取值范圍是 1/4 < a/b <3/8 ;反應結(jié)束后的溶液中n(Fe3+):n(Fe2+)=2:1,則生成硝酸鐵和硝酸亞鐵分別是2a/3mol和a/3mol,所以被還原的硝酸是(b-2a-2a/3)mol。根據(jù)電子的得失守恒可知,2a/3×3+a/3×2=(b-2a-2a/3)×3,解得a︰b=9︰32。
          練習冊系列答案
          相關(guān)習題

          科目:高中化學 來源:不詳 題型:推斷題

          (7分)某固體化合物A,按下圖所示發(fā)生系列變化,已知E溶液中加入氨水后產(chǎn)生的白色沉淀很快變?yōu)榛揖G色,最后變?yōu)榧t褐色。

          (1)請寫出下列物質(zhì)的化學式:A         、C         
          (2)在①②③④各步反應中屬于氧化還原反應的有       (填序號)。
          (3)請分別寫出反應②的化學方程式和反應③的離子方程式:②      、③       。

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          科目:高中化學 來源:不詳 題型:單選題

          向鐵和銅的混合物中加入一定量的稀硫酸,反應后剩余了m1克金屬,再繼續(xù)加入一定量的硝酸鈉溶液后剩余了m2克金屬,則m1和 m2的大小關(guān)系正確的是(   )
          A.m1=m2B.m1>m2C.m1。 m2D.m1 ≥ m2

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          科目:高中化學 來源:不詳 題型:單選題

          向質(zhì)量為30 g的Fe、Fe2O3混合物中加入250 mL 4 mol·L-1的稀硝酸恰好使混合物完全溶解,放出NO(標準狀況)2.24 L,所得溶液中再滴加KSCN溶液,無血紅色出現(xiàn)。若用與上述混合物中鐵元素質(zhì)量相等的鐵屑和足量的稀硫酸充分反應,所得到的氣體在標準狀況下的體積為(    )
          A.15.12 LB.10.08 LC.2.24 LD.3.36 L

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          科目:高中化學 來源:不詳 題型:單選題

          某合金(僅含銅、鐵)中銅和鐵的物質(zhì)的量之和為y mol,其中Cu的物質(zhì)的量分數(shù)為a,將其全部投入50 mL b mol·L1的硝酸溶液中,加熱使其充分反應(假設(shè)NO是唯一的還原產(chǎn)物)。下列說法正確的是
          A.若金屬有剩余,在溶液中再滴入硫酸后,金屬不溶解
          B.若金屬全部溶解,則溶液中一定含有Fe3
          C.若金屬全部溶解,且產(chǎn)生336 mL氣體(標準狀況),則b = 0.3
          D.當溶液中金屬離子只有Fe3、Cu2時,則ab的關(guān)系為:b≥80y(1-a/3)

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          科目:高中化學 來源:不詳 題型:單選題

          .取含有Fe2O3雜質(zhì)的鐵粉100g,投入過量的鹽酸中,產(chǎn)生H2標準狀況下31.36L,在反應后的溶液中加入KSCN溶液,沒有紅色產(chǎn)生,問樣品中雜質(zhì)含量(    )
          A    4%     B    32%      C   8%         D  16%

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          科目:高中化學 來源:不詳 題型:實驗題

          (14分)某中學化學課外活動小組欲探究鐵在氯氣中燃燒產(chǎn)物的成份、性質(zhì)和用途,設(shè)計了如下實驗步驟:
          (1)用下列實驗裝置制取干燥純凈的氯氣

          ①制備并收集得到干燥純凈的氯氣,上述各裝置按氣流從左到右方向連接順序為
                      (填儀器接口的字母編號)
          ②該實驗還存在不足之處,應如何改進?                                  
          (2)某同學將一定量鐵粉與Cl2恰好完全反應得到一固體物質(zhì)a,然后通過實驗確定其成分。探究過程如下:
          ①提出假設(shè):(請把下列假設(shè)補充完整)
          假設(shè)①:該固體物質(zhì)是FeCl3;假設(shè)②:              ;假設(shè)③:              
          ②設(shè)計實驗方案:
          取少量固體物質(zhì)a于燒杯中,加適量水溶解,然后取兩份a溶液分別進行實驗,實驗現(xiàn)象與結(jié)論如下表,請在表格內(nèi)的橫線處填空。
          實驗方法
          實驗現(xiàn)象
          結(jié)論
          在溶液中加
          KSCN溶液
                       
          固體物質(zhì)中有FeCl3
          向a溶液中滴加
          酸性KMnO4溶液
          KMnO4溶液紫色
          不褪色
          固體物質(zhì)中不含______
          由此得出結(jié)論:假設(shè)     成立(填序號①②③)。
          (3)為進一步探究物質(zhì)a的性質(zhì),他們又利用a溶液做了如下一些實驗,其中現(xiàn)象、結(jié)論均正確的是_____________(填寫序號)
          A.向氫氧化鎂懸濁液中滴加a溶液出現(xiàn)紅褐色沉淀,證明Fe(OH)3溶解度小于Mg(OH)2溶解度
          B.向a溶液中加入少量鐵粉,鐵粉溶解,溶液顏色由淺綠色變成黃色
          C.向沸水中滴加a的飽和溶液,立即出現(xiàn)紅褐色沉淀
          D.將a溶液加熱蒸干并灼燒,得到Fe2O3固體
          (4)a溶液常作印刷電路銅板的腐蝕劑,得到含有Cu2+等的廢液,有人提出可以利用如右圖的裝置從得到的廢液中提煉金屬銅。該過程中甲池負極的電極反應式是         ,若乙池中裝入廢液500mL,當陰極增重3.2g時,停止通電,此時陽極產(chǎn)生氣體的體積
          (標準狀況)為        (假設(shè)氣體全部逸出)。

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          科目:高中化學 來源:不詳 題型:實驗題

          為測定 FeO 和 Fe2O3 固體混合物中 Fe元素的含量,可用氫氣還原一定質(zhì)量的此混合物并測定生成水的質(zhì)量的方法來完成。若在實驗室中選用下列實驗裝置來實現(xiàn)上述目的(圖中夾持裝置已略去,部分裝置可重復使用)。請?zhí)羁眨?br />
          ⑴儀器X的名稱是                    。
          ⑵寫出A中發(fā)生反應的離子方程式                                      
          實驗前如何檢驗裝置A的氣密性                                      。
          ⑶下圖所示裝置中與A裝置具有相同作用的是              (填裝置編號)。

          ⑷按正確的實驗設(shè)計,所連接的裝置順序為:A→C→                。
          ⑸若FeO和Fe2O3混合物的質(zhì)量為 ag,反應完全后生成水的質(zhì)量為 b g,則混合物中Fe元素的質(zhì)量分數(shù)為                 (用含字母的數(shù)學式表示)。

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          科目:高中化學 來源:不詳 題型:單選題

          銅既不溶于稀硫酸,也不溶于NaNO3溶液,但可溶于其混合液。現(xiàn)將1.92gCu放入足量稀硫酸中,若要使銅完全溶解,理論上至少應加入NaNO3的物質(zhì)的量為(   )
          A.0.080 molB.0.060 molC.0.045 molD.0.020 mol

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