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15.在常溫下,Fe與水并不起反應,但在高溫下,Fe與水蒸氣可發(fā)生反應,用如圖1裝置,在硬質玻璃管中放入還原鐵粉和石棉絨的混合物,加熱并通入水蒸氣,就可以完成高溫下Fe與水蒸氣反應的實驗,請回答該實驗中的問題.

(1)寫出該反應的化學方程式3Fe+4H2O(g)_Fe 3O4+4 H2,8.4g鐵粉參加此反應,轉移電子為0.4mol
(2)玻璃管中石棉絨的作用是鐵粉的載體,增大與水蒸氣接觸面積
(3)圓底燒杯中盛裝的是水,該裝置受熱后的主要作用是為實驗提供水蒸氣
(4)某學習小組欲探究反應后的硬質玻璃管中固體物質中是否有過量的鐵,設計了如下實驗
①待硬質玻璃管冷卻后,取少量其中的固體物質溶于稀硫酸的溶液A.
②分別取少量溶液A置于兩支試管中.
    甲同學向一支試管中按如圖2所示的操作加入氫氧化鈉溶液,若只觀察到生成白色沉淀變成灰綠色,最后變成紅褐色的現象,則能(填“能”或“不能”)說明有過量的鐵,寫出白色沉淀最終變成紅褐色沉淀的化學方程式(OH) 2+O2+2H2O(g)=Fe(OH) 3
   乙同學向另一支試管中滴加KSCN溶液,若溶液變紅色,則不能(填“能”或“不能”)說明有過量的鐵,若溶液未變紅色,則能(填“能”或“不能”)說明有過量的鐵,其未變紅色的原因是Fe+2Fe3+=3Fe2+(用離子方程式表示)

分析 (1)Fe與水蒸氣反應生成四氧化三鐵與氫氣;計算Fe的物質的量,根據方程式計算生成氫氣物質的量,結合H元素化合價變化計算轉移電子物質的量;
(2)作為鐵粉的載體,增大與水蒸氣接觸面積;
(3)為實驗提供水蒸氣;
(4)加入氫氧化鈉溶液只觀察到生成白色沉淀變成灰綠色,最后變成紅褐色的現象,說明溶液A中含有硫酸亞鐵,沒有硫酸鐵,生成的氫氧化亞鐵沉淀被氧化為氫氧化鐵;
向另一支試管中滴加KSCN溶液,若溶液變紅色,說明溶液中含有鐵離子,不能說明Fe粉過量,若溶液未變紅色,說明溶液中沒有鐵離子,過量的Fe與鐵離子反應生成亞鐵離子.

解答 解:(1)Fe與水蒸氣反應生成四氧化三鐵與氫氣,反應方程式為:3Fe+4H2O(g)_Fe 3O4+4 H2,Fe的物質的量為8.4g56g/mol=0.15mol,根據方程式可知生成氫氣物質的量為0.15mol×43=0.2mol,結合H元素化合價變化可知轉移電子物質的量為0.2mol×2=0.4mol,
故答案為:3Fe+4H2O(g)_Fe 3O4+4 H2;0.4;
(2)玻璃管中石棉絨的作用是:作為鐵粉的載體,增大與水蒸氣接觸面積,有利于充分反應,
故答案為:鐵粉的載體,增大與水蒸氣接觸面積;
(3)G加入后生成水蒸氣,為實驗提供水蒸氣,
故答案為:為實驗提供水蒸氣;
(4)四氧化三鐵與硫酸反應生成硫酸亞鐵、硫酸鐵,A溶液中加入氫氧化鈉溶液只觀察到生成白色沉淀變成灰綠色,最后變成紅褐色的現象,說明溶液A中含有硫酸亞鐵,沒有硫酸鐵,過量的Fe與鐵離子反應生成亞鐵離子,能說明有過量的鐵,生成的氫氧化亞鐵沉淀被氧化為氫氧化鐵,反應離子方程式為:4Fe(OH) 2+O2+2H2O(g)=Fe(OH) 3,
向另一支試管中滴加KSCN溶液,若溶液變紅色,說明溶液中含有鐵離子,不能說明有過量的鐵,若溶液未變紅色,說明溶液中沒有鐵離子,過量的Fe與鐵離子反應生成亞鐵離子,反應離子方程式為:Fe+2Fe3+=3Fe2+,
故答案為:能;(OH) 2+O2+2H2O(g)=Fe(OH) 3;不能;能;Fe+2Fe3+=3Fe2+

點評 本題考查實驗方案設計與評價,熟練掌握元素化合物性質、明確實驗原理,題目難度不大.

練習冊系列答案
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科目:高中化學 來源: 題型:多選題

5.中學化學常用的酸堿指示劑酚酞的結構簡式如圖所示,列關于酚酞的說法不正確的是(  )
A.酚酞具有弱酸性,且屬于芳香族化合物
B.酚酞的分子式為C20H12O4
C.1mol酚酞最多與2molNaOH發(fā)生反應
D.酚酞在堿性條件下能夠發(fā)生水解反應,呈現紅色

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科目:高中化學 來源: 題型:選擇題

6.下列溶液中,Cl-離子濃度最大的是( �。�
A.0.5mol•L-1HCl溶液B.1mol•L-1MgCl2溶液
C.2mol•L-1NaCl溶液D.1mol•L-1FeCl3溶液

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科目:高中化學 來源: 題型:解答題

3.現有下圖所示A~F六種儀器,請根據要求填空.

(1)下列實驗操作中用到儀器F的是a (選填下列選項的編號字母).
a.分離水和CCl4的混合物
b.分離水和酒精的混合物
c.分離水和泥沙的混合物
(2)實驗室用濃鹽酸配制100mL0.5mol•L-1的稀鹽酸.
①上述儀器中一定不會用到的是DF (填寫儀器的編號字母)
②下列關于儀器E的使用方法中正確的是ac (填下列選項的編號字母).
a、使用前應檢查是否漏液.             b.使用前必須烘干
c.不能用作物質反應或溶解的容器        d、熱溶液可直接轉移到容量瓶中
③下列操作會使所配溶液濃度偏高的是d (填下列選項的編號字母).
a、沒有將洗滌液轉移到容量瓶                    b.轉移過程中有少量溶液濺出
c.定容后搖勻,液面下降,繼續(xù)加水至刻度線       d.定容時俯視刻度線.

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科目:高中化學 來源: 題型:選擇題

10.想下列溶液中,各組離子一定能夠大量共存的是( �。�
A.能使酚酞試液變紅的溶液:Na+、Cl-、SO42-、Fe2+
B.能使紫色石蕊試液變紅的溶液:Fe2+、Mg2+、MnO4-、Cl-
C.常溫pH<7的溶液K+、Ba2+、Cl-、Br-
D.碳酸氫鈉溶液K+、SO42-、Cl-、H+

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科目:高中化學 來源: 題型:選擇題

20.下列各物質的分類、名稱(或俗名)、化學式都正確的是( �。�
A.酸性氧化物  干冰 CO2B.堿   純堿   Na2CO3
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科目:高中化學 來源: 題型:選擇題

7.用NA表示阿伏伽德羅常數的值,下列說法正確的是( �。�
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科目:高中化學 來源: 題型:選擇題

4.研究電化學腐蝕及防護的裝置如圖所示,下列有關說法正確的是( �。�
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科目:高中化學 來源: 題型:選擇題

5.下列化學反應的化學能可直接轉變成電能的是( �。�
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C.2Fe(0H)3_Fe203+3H20D.Na2O+CO2=Na2CO3

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