高中化学人教(新教材)必修第一册学业分层达标训练
3.1铁及其化合物
A[基础练]
1.下列离子方程式正确的是( )
A.将氨水滴入到FeCl3溶液中 Fe3++3OH-===Fe(OH)3↓
B.氧化铁与盐酸反应 Fe2O3+6H+===2Fe3++3H2O
C.向FeCl3溶液中加入铁粉 Fe+Fe3+===2Fe2+
D.向氯化亚铁溶液中通入Cl2 Fe2++Cl2===Fe3++2Cl-
2.把铁粉、铜粉置于FeCl3溶液中,充分反应后加入KSCN不显红色,下列情况不能成立的是( )
A.铁不剩余,Cu剩余
B.铁、铜均剩余
C.铁剩余,含Cu2+
D.铜剩余,含Fe2+
3、向某溶液中加入含Fe2+的溶液后,无明显变化。当再滴入几滴新制氯水后,混合溶液变成红色,则下列结论错误的是( )
A.该溶液中一定含有SCN-
B.氧化性:Fe3+>Cl2
C.Fe2+与SCN-不能形成红色物质
D.Fe2+被氧化为Fe3+
4、将适量铁粉放入三氯化铁溶液中,完全反应后,溶液中三价铁离子和二价铁离子浓度相等。则已反应的三价铁离子和未反应的三价铁离子的物质的量之比是( )
A.2∶3 B.3∶2
C.1∶2 D.1∶1
5、在Fe2(SO4)3溶液中,加入a g铜,完全溶解后,再加b g铁,充分反应后得到c g残余固体,且a>c,则下列说法正确的是( )
A.残余固体是铜和铁
B.最后得到的溶液中一定含有Cu2+
C.将残余固体加入到稀H2SO4中,有气泡产生
D.最后得到的溶液中可能含有Fe3+
6、将1.12 g铁粉加入到25 mL 2 mol·L-1的氯化铁溶液中,充分反应后,其结果是 ( )
A.铁粉剩余,溶液呈浅绿色,Cl-基本不变
B.向溶液中滴入无色KSCN溶液,仍无色
C.溶液中Fe2+与Fe3+物质的量之比为6∶1
D.氧化产物与还原产物的物质的量之比为2∶5
7、只用一种试剂或操作,除去下列物质中的杂质(括号内为杂质)写出试剂或操作的名称、方法及有关的化学方程式或离子方程式:
(1)FeCl2溶液(FeCl3)______________________________________________;
方程式 _______________________。
(2)Fe2O3[Fe(OH)3]_________ ______________________;
方程式____________________________________________________。
(3)FeSO4溶液(CuSO4)___________________________________;
方程式_______________________________________________。
(4)FeCl3溶液(FeCl2)____________________________________;
方程式______________________________________________。
8、铁是人类较早使用的金属之一。运用所学知识,回答下列问题。
(1)鉴别Fe(OH)3胶体和FeCl3溶液的方法是_______________________________。
(2)电子工业用FeCl3溶液腐蚀敷在绝缘板上的铜,制造印刷电路板,请写出FeCl3溶液与铜反应的离子方程式:__________________________________。
(3)某研究性学习小组为测定FeCl3腐蚀铜后所得溶液的组成,进行了如下实验:
①取少量待测溶液,滴入KSCN溶液呈红色,则待测液中含有的金属阳离子是________。
②溶液组成的测定:取50.0 mL待测溶液,加入足量的AgNO3溶液,得21.525 g白色沉淀,则溶液中c(Cl-)=________mol·L-1。
9、已知有以下物质相互转化:
试回答下列问题:
(1)写出B的化学式:________,D的化学式:________。
(2)写出由E转变成F的化学方程式:_
_____________________________。
(3)写出用KSCN鉴别G溶液的离子方程式:
____________________________;
向G溶液中加入A的有关反应的离子方程式为
_____________________________________。
B[能 力 练]
1.下列物质反应后一定有+3价铁生成的是( )
①过量的Fe与Cl2反应 ②Fe与过量稀硫酸反应
③FeCl2溶液中通入少量Cl2 ④Fe和Fe2O3的混合物溶于盐酸中
A.只有① B.①③
C.①②③ D.全部
2.已知下述三个实验均能发生化学反应:
①
②
③
将铁钉放入硫酸铜溶液中
向硫酸亚铁溶液中滴入几滴氯水
将铜丝放入氯化铁溶液中
下列判断正确的是( )
A.实验①中铁钉只作还原剂
B.实验②中Fe2+既显氧化性又显还原性
C.实验③中发生的是置换反应
D.上述实验证明氧化性:Fe3+>Fe2+>Cu2+
3.要证明某溶液中不含Fe3+,而可能含有Fe2+,进行如下实验操作的最佳顺序为( )
①加入足量氯水 ②加入足量KMnO4(H+)溶液 ③加入少量KSCN溶液
A.①③ B.③②
C.③① D.①②③
4.下列关于铁矿石的说法正确的是 ( )
A.赤铁矿的主要成分是Fe3O4
B.铁矿石的主要成分与铁锈的主要成分相同
C.磁铁矿粉末溶于盐酸后,加入KSCN溶液,溶液变红色
D.FeO俗称铁红
5、(1)合成氨工业生产中所用的α-Fe催化剂的主要成分是FeO、Fe2O3。
①某FeO、Fe2O3混合物中,铁原子、氧原子的物质的量之比为4∶5,其中FeO、Fe2O3的物质的量之比为________。
②当催化剂中+2价铁与+3价铁的物质的量之比为1∶2时,其催化活性最高,此时铁的氧化物的混合物中铁的质量分数为________(用小数表示,保留2位小数)。
(2)电子工业常用30%的FeCl3溶液腐蚀敷在绝缘板上的铜箔,制造印刷电路板。
①用FeO、Fe2O3和稀盐酸、氯气制取FeCl3溶液的离子方程式为______________________、______________________、______________________,检验溶液中Fe3+存在的试剂是________。
②写出FeCl3溶液与金属铜发生反应的化学方程式_____________________
_______________________________________________________________,
当转移电子数为6.02×1024时,被氧化的铜的物质的质量为________。
6、小明很喜欢化学实验课,今天要学习“探究铁及其化合物的氧化性或还原性”。
(1)实验前小明预测说:Fe2+肯定既有还原性又有氧化性。你认为他预测的依据是____________________________________________。
(2)小明欲用实验证明他的预测。实验室提供了下列试剂:3%的H2O2溶液、锌粒、铜片、0.1 mol·L-1 FeCl2溶液、KSCN溶液、新制氯水。
①若小明计划在0.1 mol·L-1 FeCl2溶液中滴入新制氯水,探究Fe2+的还原性,你预计可能发生的反应和现象是___________________________________
(写离子方程式),溶液由浅绿色变为__________色。
②实验中,小明发现现象不太明显,老师分析可能是产物的含量太低,建议可以通过检验Fe2+被氧化的产物Fe3+的存在以获取证据。你认为可选____________________滴入小明所得的混合液中,并通过溶液出现______________色的现象,证明小明的观点和实验方案都是正确的。
③对于证明Fe2+具有氧化性,小明认为金属单质都具有还原性,并分别将铜片、锌粒投入FeCl2溶液中,结果铜片没变化,锌粒逐渐变小。由此说明三种金属的还原性由强至弱的顺序为________________。
(3)小明分析H2O2中氧元素显-1价(中间价),并提出疑问:H2O2与FeCl2反应时,Fe2+还作氧化剂吗?
①请你为小明梳理相关问题:若Fe2+在反应中表现出氧化性应转化成__________(填化学符号,下同),若Fe2+在反应中表现出还原性应转化成__________。
②实际上Fe2+的还原性较强,实验室的FeCl2溶液常因氧化而变质。除杂的方法是______________,相关反应的离子方程式:____________________________。
7、A~H分别表示中学化学中常见的某种物质,它们之间的相互转化关系如下图所示(部分反应物、生成物未列出)。已知:C、D、E、F、G五种物质中均含有同一种元素;A为淡黄色固体化合物;G为红褐色固体。
(1)写出化学式:A.______________________________________;
C.____________________________________________________;
F.____________________________________________________。
(2)写出反应的化学方程式:
②____________________________________________________;
⑥_____________________________________________________。
(3)写出离子方程式:
③_____________________________________________________;
⑤_______________________________________________________。
(4)生成24 g B需要转移________mol电子。
8、如下图所示装置可用来制取和观察Fe(OH)2在空气中被氧化时颜色的变化。实验时必须使用铁屑和6 mol·L-1的硫酸,其他试剂任选。
填写下列空白:
(1)B中盛一定量的NaOH溶液,A中应预先加入的试剂是____________,A中反应的离子方程式是________________。
(2)实验开始时先将止水夹E____________(填“打开”或“关闭”),C中收集到气体的主要成分是______________。
(3)简述生成Fe(OH)2的操作过程:
__________________。
(4)拔去装置B中的橡皮塞,使空气进入,写出有关反应的化学方程式:______________________________。
高中化学人教(新教材)必修第一册学业分层达标训练
3.1铁及其化合物
A[基础练]
1.下列离子方程式正确的是( )
A.将氨水滴入到FeCl3溶液中 Fe3++3OH-===Fe(OH)3↓
B.氧化铁与盐酸反应 Fe2O3+6H+===2Fe3++3H2O
C.向FeCl3溶液中加入铁粉 Fe+Fe3+===2Fe2+
D.向氯化亚铁溶液中通入Cl2 Fe2++Cl2===Fe3++2Cl-
解析 A项在书写离子方程式时,弱电解质NH3·H2O不能拆写成离子的形式;C项离子方程式中除遵循元素守恒外,电荷也必须守恒,正确的离子方程式应为Fe+2Fe3+===3Fe2+;D项只符合元素守恒,不符合电荷守恒,正确的离子方程式应为2Fe2++Cl2===2Fe3++2Cl-。
答案 B
2.把铁粉、铜粉置于FeCl3溶液中,充分反应后加入KSCN不显红色,下列情况不能成立的是( )
A.铁不剩余,Cu剩余
B.铁、铜均剩余
C.铁剩余,含Cu2+
D.铜剩余,含Fe2+
解析 因还原性:Fe>Cu,FeCl3溶液中加入铁粉、铜粉时,依次发生反应:
Fe+2FeCl3===3FeCl2,Cu+2FeCl3===2FeCl2+CuCl2
有以下情况:①Fe、Cu均剩余,溶液中只有Fe2+;
②只有Cu剩余,溶液中只有Fe2+或含Fe2+、Cu2+;
③Fe、Cu均不剩余,Fe3+恰好反应,溶液中有Fe2+、Cu2+;
④Fe、Cu均不剩余,Fe3+剩余,溶液中有Fe3+、Fe2+、Cu2+。C项Fe剩余,则溶液中不可能含有Cu2+。
答案 C
3、向某溶液中加入含Fe2+的溶液后,无明显变化。当再滴入几滴新制氯水后,混合溶液变成红色,则下列结论错误的是( )
A.该溶液中一定含有SCN-
B.氧化性:Fe3+>Cl2
C.Fe2+与SCN-不能形成红色物质
D.Fe2+被氧化为Fe3+
解析 溶液中的Fe2+与加入的新制氯水发生反应:2Fe2++Cl2===2Fe3++2Cl-,故氧化性:Fe3+答案 B
4、将适量铁粉放入三氯化铁溶液中,完全反应后,溶液中三价铁离子和二价铁离子浓度相等。则已反应的三价铁离子和未反应的三价铁离子的物质的量之比是( )
A.2∶3 B.3∶2
C.1∶2 D.1∶1
解析 设溶液中未反应的Fe3+的物质的量为a mol,则溶液中n(Fe2+)=a mol。
2Fe3++Fe===3Fe2+
a mol a mol
所以反应的Fe3+与未反应的Fe3+物质的量之比为a mol∶a mol=2∶3。
答案 A
5、在Fe2(SO4)3溶液中,加入a g铜,完全溶解后,再加b g铁,充分反应后得到c g残余固体,且a>c,则下列说法正确的是( )
A.残余固体是铜和铁
B.最后得到的溶液中一定含有Cu2+
C.将残余固体加入到稀H2SO4中,有气泡产生
D.最后得到的溶液中可能含有Fe3+
解析 Fe2(SO4)3溶液中,加入a g铜,发生反应:2Fe3++Cu===2Fe2++Cu2+(Fe3+可能剩余),再加铁,发生反应:Cu2++Fe===Fe2++Cu(可能发生2Fe3++Fe===3Fe2+)。显然铁没有将溶液中Cu2+全部还原。残余固体是铜,如果为铁和铜,则c>a,A错误;残余固体为Cu,加入到稀H2SO4中无气泡产生,C错误;最后得到的溶液中一定没有Fe3+,D错误。
答案 B
6、将1.12 g铁粉加入到25 mL 2 mol·L-1的氯化铁溶液中,充分反应后,其结果是 ( )
A.铁粉剩余,溶液呈浅绿色,Cl-基本不变
B.向溶液中滴入无色KSCN溶液,仍无色
C.溶液中Fe2+与Fe3+物质的量之比为6∶1
D.氧化产物与还原产物的物质的量之比为2∶5
解析 n(Fe)=0.02 mol,n(FeCl3)=0.05 mol,由Fe+2Fe3+===3Fe2+知,Fe3+过量0.01 mol,铁粉全部溶解,反应生成Fe2+0.06 mol;Fe3+过量,滴入无色KSCN溶液,溶液显红色;氧化生成的Fe2+和还原生成的Fe2+的物质的量之比为1∶2。
答案 C
7、只用一种试剂或操作,除去下列物质中的杂质(括号内为杂质)写出试剂或操作的名称、方法及有关的化学方程式或离子方程式:
(1)FeCl2溶液(FeCl3)______________________________________________;
方程式 _______________________。
(2)Fe2O3[Fe(OH)3]_________ ______________________;
方程式____________________________________________________。
(3)FeSO4溶液(CuSO4)___________________________________;
方程式_______________________________________________。
(4)FeCl3溶液(FeCl2)____________________________________;
方程式______________________________________________。
解析 (2)因Fe(OH)3不稳定,受热分解生成Fe2O3,可以用加热方法除去Fe(OH)3。
(3)Fe可以置换出Cu,可以加入Fe除去CuSO4。
(4)Fe2+与Fe3+可以相互转化,加入强氧化剂可以把Fe2+氧化生成Fe3+,所以通入Cl2把FeCl2氧化成FeCl3。
答案 (1)加足量铁粉,然后过滤 2Fe3++Fe===3Fe2+
(2)加热 2Fe(OH)3Fe2O3+3H2O
(3)加足量铁粉,充分反应后过滤 Cu2++Fe===Fe2++Cu
(4)氯水或氯气 2Fe2++Cl2===2Fe3++2Cl-
8、铁是人类较早使用的金属之一。运用所学知识,回答下列问题。
(1)鉴别Fe(OH)3胶体和FeCl3溶液的方法是_______________________________。
(2)电子工业用FeCl3溶液腐蚀敷在绝缘板上的铜,制造印刷电路板,请写出FeCl3溶液与铜反应的离子方程式:__________________________________。
(3)某研究性学习小组为测定FeCl3腐蚀铜后所得溶液的组成,进行了如下实验:
①取少量待测溶液,滴入KSCN溶液呈红色,则待测液中含有的金属阳离子是________。
②溶液组成的测定:取50.0 mL待测溶液,加入足量的AgNO3溶液,得21.525 g白色沉淀,则溶液中c(Cl-)=________mol·L-1。
解析 (1)Fe(OH)3胶体可发生丁达尔效应,据此可鉴别Fe(OH)3胶体与FeCl3溶液。(2)Fe3+具有较强氧化性,可将Cu氧化为Cu2+。(3)①FeCl3与Cu反应后生成FeCl2和CuCl2,故反应后溶液中一定含Fe2+、Cu2+,溶液中滴入KSCN溶液呈红色,则含Fe3+;②在待测溶液中加足量AgNO3后所得白色沉淀为AgCl,其物质的量为0.15 mol,则c(Cl-)==3 mol·L-1。
答案 (1)用一束可见光照射两种分散系(或丁达尔效应)
(2)2Fe3++Cu===2Fe2++Cu2+ (3)①Fe3+、Fe2+、Cu2+ ②3
9、已知有以下物质相互转化:
试回答下列问题:
(1)写出B的化学式:________,D的化学式:________。
(2)写出由E转变成F的化学方程式:_
_____________________________。
(3)写出用KSCN鉴别G溶液的离子方程式:
____________________________;
向G溶液中加入A的有关反应的离子方程式为
_____________________________________。
解析 解题的突破口是白色沉淀→红褐色沉淀→G溶液,即为Fe(OH)2→Fe(OH)3→FeCl3。
答案 (1)FeCl2 KCl (2)4Fe(OH)2+O2+2H2O===4Fe(OH)3 (3)Fe3++3SCN-===Fe(SCN)3 2Fe3++Fe===3Fe2+
B[能 力 练]
1.下列物质反应后一定有+3价铁生成的是( )
①过量的Fe与Cl2反应 ②Fe与过量稀硫酸反应
③FeCl2溶液中通入少量Cl2 ④Fe和Fe2O3的混合物溶于盐酸中
A.只有① B.①③
C.①②③ D.全部
解析 ①中的Cl2氧化性强,它能将铁氧化为+3价,由于不是在溶液中反应,因此过量的铁不会将氯化铁还原;②中Fe与稀硫酸反应只能生成Fe2+。③在溶液中Fe2+被Cl2氧化生成Fe3+。④中依次发生:ⅰ)Fe2O3与盐酸反应生成FeCl3的反应,ⅱ)Fe与FeCl3生成FeCl2的反应,ⅲ)Fe与盐酸反应生成FeCl2,但题中未给出反应物间相对量的关系,若铁是足量的,则能将生成的FeCl3全部还原为FeCl2。
答案 B
2.已知下述三个实验均能发生化学反应:
①
②
③
将铁钉放入硫酸铜溶液中
向硫酸亚铁溶液中滴入几滴氯水
将铜丝放入氯化铁溶液中
下列判断正确的是( )
A.实验①中铁钉只作还原剂
B.实验②中Fe2+既显氧化性又显还原性
C.实验③中发生的是置换反应
D.上述实验证明氧化性:Fe3+>Fe2+>Cu2+
解析 实验①中铁钉作还原剂,氧化性Cu2+>Fe2+;实验②中Fe2+只表现还原性;实验③中反应为:2FeCl3+Cu===2FeCl2+CuCl2,不是置换反应,分析可知:氧化性:Fe3+>Cu2+,综上可知氧化性Fe3+>Cu2+>Fe2+,故A正确,B、C、D错误。
答案 A
3.要证明某溶液中不含Fe3+,而可能含有Fe2+,进行如下实验操作的最佳顺序为( )
①加入足量氯水 ②加入足量KMnO4(H+)溶液 ③加入少量KSCN溶液
A.①③ B.③②
C.③① D.①②③
解析 先加入少量KSCN溶液,若无红色,证明无Fe3+,然后加氯水,若出现红色,说明有Fe2+存在。
答案 C
4.下列关于铁矿石的说法正确的是 ( )
A.赤铁矿的主要成分是Fe3O4
B.铁矿石的主要成分与铁锈的主要成分相同
C.磁铁矿粉末溶于盐酸后,加入KSCN溶液,溶液变红色
D.FeO俗称铁红
解析 磁铁矿的主要成分是Fe3O4,能溶于盐酸生成Fe2+和Fe3+,所得溶液加入KSCN溶液变红色。
答案 C
5、(1)合成氨工业生产中所用的α-Fe催化剂的主要成分是FeO、Fe2O3。
①某FeO、Fe2O3混合物中,铁原子、氧原子的物质的量之比为4∶5,其中FeO、Fe2O3的物质的量之比为________。
②当催化剂中+2价铁与+3价铁的物质的量之比为1∶2时,其催化活性最高,此时铁的氧化物的混合物中铁的质量分数为________(用小数表示,保留2位小数)。
(2)电子工业常用30%的FeCl3溶液腐蚀敷在绝缘板上的铜箔,制造印刷电路板。
①用FeO、Fe2O3和稀盐酸、氯气制取FeCl3溶液的离子方程式为______________________、______________________、______________________,检验溶液中Fe3+存在的试剂是________。
②写出FeCl3溶液与金属铜发生反应的化学方程式_____________________
_______________________________________________________________,
当转移电子数为6.02×1024时,被氧化的铜的物质的质量为________。
解析 (1)①设FeO的物质的量为x,根据正、负电荷总数相等有:2x+(4 mol-x)×3=5 mol×2,x=2 mol,故Fe2O3的物质的量为1 mol。故FeO与Fe2O3的物质的量之比为2∶1。
②设催化剂中含1 mol FeO则Fe2O3也是1 mol,催化剂中氧原子的物质的量为:(1 mol×1+1 mol×3)=4 mol。催化剂中铁的质量分数为:
≈0.72。
或二者的混合物组成相当于Fe3O4,故铁元素的质量分数为:
≈0.72。
(2)①FeO、Fe2O3与盐酸反应,生成FeCl2、FeCl3,通入氯气氧化FeCl2制取FeCl3。
②FeCl3溶液与Cu反应生成FeCl2和CuCl2,转移电子数为6.02×1024时,被氧化的铜的物质的量为5 mol,质量为320 g。
答案 (1)①2∶1 ②0.72 (2)①FeO+2H+===Fe2++H2O Fe2O3+6H+===2Fe3++3H2O 2Fe2++Cl2===2Fe3++2Cl- KSCN溶液 ②2FeCl3+Cu===2FeCl2+CuCl2 320 g
6、小明很喜欢化学实验课,今天要学习“探究铁及其化合物的氧化性或还原性”。
(1)实验前小明预测说:Fe2+肯定既有还原性又有氧化性。你认为他预测的依据是____________________________________________。
(2)小明欲用实验证明他的预测。实验室提供了下列试剂:3%的H2O2溶液、锌粒、铜片、0.1 mol·L-1 FeCl2溶液、KSCN溶液、新制氯水。
①若小明计划在0.1 mol·L-1 FeCl2溶液中滴入新制氯水,探究Fe2+的还原性,你预计可能发生的反应和现象是___________________________________
(写离子方程式),溶液由浅绿色变为__________色。
②实验中,小明发现现象不太明显,老师分析可能是产物的含量太低,建议可以通过检验Fe2+被氧化的产物Fe3+的存在以获取证据。你认为可选____________________滴入小明所得的混合液中,并通过溶液出现______________色的现象,证明小明的观点和实验方案都是正确的。
③对于证明Fe2+具有氧化性,小明认为金属单质都具有还原性,并分别将铜片、锌粒投入FeCl2溶液中,结果铜片没变化,锌粒逐渐变小。由此说明三种金属的还原性由强至弱的顺序为________________。
(3)小明分析H2O2中氧元素显-1价(中间价),并提出疑问:H2O2与FeCl2反应时,Fe2+还作氧化剂吗?
①请你为小明梳理相关问题:若Fe2+在反应中表现出氧化性应转化成__________(填化学符号,下同),若Fe2+在反应中表现出还原性应转化成__________。
②实际上Fe2+的还原性较强,实验室的FeCl2溶液常因氧化而变质。除杂的方法是______________,相关反应的离子方程式:____________________________。
答案 (1)因为Fe2+中铁元素化合价处于中间价态,既可以升高也可以降低
(2)①Cl2+2Fe2+===2Cl-+2Fe3+ 棕黄
②KSCN溶液 红 ③Zn>Fe>Cu
(3)①Fe Fe3+ ②加入适量铁粉 2Fe3++Fe===3Fe2+
7、A~H分别表示中学化学中常见的某种物质,它们之间的相互转化关系如下图所示(部分反应物、生成物未列出)。已知:C、D、E、F、G五种物质中均含有同一种元素;A为淡黄色固体化合物;G为红褐色固体。
(1)写出化学式:A.______________________________________;
C.____________________________________________________;
F.____________________________________________________。
(2)写出反应的化学方程式:
②____________________________________________________;
⑥_____________________________________________________。
(3)写出离子方程式:
③_____________________________________________________;
⑤_______________________________________________________。
(4)生成24 g B需要转移________mol电子。
解析 由F在空气中放置生成G,G为红褐色固体,可推知G是Fe(OH)3,则F是Fe(OH)2;而C、D、E、F、G含同一种元素,应想到是Fe元素,则D含Fe2+,E含Fe3+,由E与H反应生成G[Fe(OH)3]可推知H为强碱;C能转化为Fe2+和Fe3+,则C只能是Fe3O4,则B为O2。而A为淡黄色固体化合物,能生成O2和强碱,容易确定A为Na2O2,则H是NaOH。
答案 (1)Na2O2 Fe3O4 Fe(OH)2
(2)2O2+3Fe===Fe3O4
4Fe(OH)2+O2+2H2O===4Fe(OH)3
(3)Fe3O4+8H+===Fe2++2Fe3++4H2O
Fe3++3OH-===Fe(OH)3↓
(4)1.5
8、如下图所示装置可用来制取和观察Fe(OH)2在空气中被氧化时颜色的变化。实验时必须使用铁屑和6 mol·L-1的硫酸,其他试剂任选。
填写下列空白:
(1)B中盛一定量的NaOH溶液,A中应预先加入的试剂是____________,A中反应的离子方程式是________________。
(2)实验开始时先将止水夹E____________(填“打开”或“关闭”),C中收集到气体的主要成分是______________。
(3)简述生成Fe(OH)2的操作过程:
__________________。
(4)拔去装置B中的橡皮塞,使空气进入,写出有关反应的化学方程式:______________________________。
解析 实验开始时先打开E,让H2把A、B装置中的空气排出,让Fe(OH)2在H2气氛中生成,以便较长时间观察Fe(OH)2的颜色。H2充满B后关闭E,A中的FeSO4溶液沿竖直长导管进入B瓶,与NaOH反应。
答案 (1)铁屑 Fe+2H+===Fe2++H2↑
(2)打开 H2
(3)关闭止水夹E,使FeSO4溶液压入B瓶中进行反应
(4)4Fe(OH)2+O2+2H2O===4Fe(OH)3