1、实验题 (12分)图示装置可用来制取和观察Fe(OH)2在空气中被氧化时的颜色变化。实验时必须使用铁屑和6mol·L-1的硫酸,其他试剂任选。填写下列空白:

(1)B中盛有一定量的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)实验开始时先应将活塞D (填“打开”“关闭”或“无关系”),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 。
参考答案:(1)铁屑,Fe+2H+=Fe2++H2↑?(2)打开,H2
(3)关闭活塞D,使FeSO4溶液压入B瓶中进行反应
(4)4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3
本题解析:(1)A装置是制取FeSO4的装置,所以先加入的试剂是铁屑,发生的离子反应为Fe+2H+=Fe2++H2↑。
(2)实验开始时,应该先排除装置中的空气,所以应该先把活塞D打开,让产生的氢气充满整个装置。
(3)当整个装置充满氢气后,关闭活塞D,由于A中继续产生气体会将生成的FeSO4压入到B装置中,因此反应产生了Fe(OH)2。
(4)空气进入会将Fe( OH)2氧化,其反应为:4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3。
点评:本题的关键是要分析出活塞D的用处。
本题难度:一般
2、实验题 (8分)按右图所示操作,充分反应后:

⑴ I中铁丝上观察到的现象
是?
?;
反应的化学方程式为??;
⑵ II中发生反应的化学方程式为
?;
⑶结合I、II实验现象可知,Fe、Cu、Ag的还原性顺序为????。
参考答案:(8分)
(1)铁丝上附着一层红色固体;Fe+CuSO4==FeSO4+Cu
(2)Cu+2AgNO3===Cu(NO3)2+2Ag
(3)Fe>Cu>Ag(每空2分)
本题解析:略
本题难度:一般
3、选择题 下列物质在常温下可用铁质容器盛放的是
A.亚硫酸
B.浓硫酸
C.浓盐酸
D.胆矾溶液
参考答案:B
本题解析:略
本题难度:简单
4、实验题 某校化学小组学生利用如图所示装置进行“铁与水反应”的实验,并探究固体产物成分(图中夹持及尾气处理装置均已略去)。

(1)装置B中发生反应的化学方程式是?。
(2)虚线框图C的气体收集装置是下图中的??(选填字母编号)。

(3)反应停止,待B管冷却后,称量,得到固体质量为28.8g。再向固体中加入过量稀盐酸充分反应,并进行如下实验:?

试剂a的化学式是?,试剂b的化学式是?;加入新制氯水后溶液红色加深的原因是(用离子方程式表示)?。
(4)某同学在实验中加入了过量氯水,放置一段时间后,发现深红色褪去,现请对褪色原因进行探究。首先提出假设。假设1:溶液中的+3价铁被氧化为更高的价态;假设2:
?;为了对所提出的假设2进行验证,实验方案是?
??。
(5)根据所给数据,可计算出反应后B装置中铁元素的质量分数为?。
参考答案:
(1)3Fe + 4H2O
?Fe3O4 + 4H2↑ (1分)
(2)bd?(2分)
(3)KSCN ,NaOH;2Fe2++Cl2→2Fe3++2Cl-?(1分1格,共3分)
(4)SCN-被过量的氯水氧化;(2分)
取少量褪色后的溶液,滴加过量KSCN溶液,如果出现红色,则说明假设2 正确,若不变红,则假设2不正确。(2分)
(5)77.8% (2分)
本题解析:(2)氢气难溶于水,可用排水法收集。选bd。
(3)因为铁和水反应生成Fe3O4,Fe3O4,+8HCl=2FeCl3+FeCl2+4 H2O 。淡黄色溶液含少量Fe3+,加a:KSCN,Fe3++3SCN- =Fe(SCN)3 ?少量淡红色。加新制的氯水,把FeCl2氧化变成FeCl3和KSCN生成
Fe(SCN)3,再加NaOH,能生成Fe(OH)3 ?。加热Fe(OH)3变成红棕色的Fe2O3
(4)“SCN-被过量的氯水氧化”,为证明此假设,需加过量的KSCN溶液,看是否变红。
(5)解设原铁元素的质量为x
2Fe------- Fe2O3
2*56? 160
x? 32? x=22.4
Fe%=22.4*100%/28.8=77.8%
本题难度:困难
5、实验题 (15分)Fe2O3俗称氧化铁红,常用作油漆着色剂。工业以煤矸石(主要成分:SiO2 49.5%;Fe2O3 20.6%;Al2O318.9%,以及MgO、FeO等其他杂质)制备并研究氧化铁红的应用。
(一)制备氧化铁红
1.预处理:将煤矸石粉碎,在350℃下焙烧2小时。
2.加酸溶解:将预处理后的煤矸石溶于质量分数为15%过量的硫酸溶液中,过滤。在滤液中加入的H2O2。
3.调节pH:在上述滤液中加1mol/LNaOH溶液调节溶液的pH,再过滤,得到滤渣。
4.产品处理:将滤渣进行水洗、烘干、煅烧、研磨、过筛得产品。
已知部分阳离子以氢氧化物形式沉淀时溶液的pH见下表
沉淀物
| Fe(OH)3
| Al(OH)3
| Fe(OH)2
| Mg(OH)2
|
开始沉淀
| 1.3
| 3.3
| 7.5
| 10.3
|
完全沉淀
| 2.8
| 5.2
| 9.7
| 12.2
|
请回答下列问题:
(1)预处理时,将煤矸石焙烧2小时的目的是?。
(2)酸浸操作中,过量H2SO4的作用是?。
在实验室中进行该操作时,用到玻璃仪器有?、?。
(3)用NaOH溶液调节pH的最佳范围是?。若从第二次过滤的滤液中获取较纯净的硫酸镁晶体,应补充的操作是?、洗涤后,干燥即得。
(4)产品处理时,对滤渣水洗的操作是 ?。
(二)分析与讨论:


(5)产品处理时,煅烧温度对产品的纯度有很大影响。已知温度对产物纯度的影响如图1所示,则煅烧时温度最好控制在?℃。
(6)吸油量是反映氧化铁红表面性质的重要指标。吸油量大,说明氧化铁红表面积较大,则用在油漆中会造成油漆假稠,影响质量。不同浓度的两种碱溶液对产物吸油量影响如图2所示,则上述生产中在调节溶液pH时,选用NaOH溶液而不选用氨水的原因是?。
参考答案:(1)将煤矸石中的矿物转化为氧化物,便于酸浸?(2分)
(2)提高浸取率,抑制Fe3+等水解?(2分)
烧杯、玻璃棒?(各1分)
(3)2.8≤pH<3.3;(2分)?继续加碱调pH至12.2,将沉淀分离并洗净后,溶于足量稀硫酸,再蒸发(浓缩)、冷却(结晶)、过滤?(2分)
(4)加水恰好浸没滤渣,待滤尽后重复2~3次?(2分)
(5)800?(1分)
(6)用NaOH溶液,获得的氧化铁表面积小,吸油量低(2分)
本题解析:(1)将煤矸石焙烧2小时,反应充分,可将煤矸石中的矿物转化为氧化物,便于酸浸。
(2)酸浸后生成Fe2(SO4)3,所以过量H2SO4可以提高浸取率,抑制Fe3+等水解。
(3)根据表中数据,Fe3+完全沉淀时的pH为2.8,而Al3+开始沉淀时的pH为3.3,要使Fe3+完全转化为沉淀而不含杂质,调节pH的最佳范围是2.8≤pH<3.3;继续加碱调pH至12.2,Mg2+完全转化为Mg(OH)2沉淀,将沉淀分离并洗净后,溶于足量稀硫酸,再蒸发(浓缩)、冷却(结晶)、过滤,可获取较纯净的硫酸镁晶体。
(4)滤渣水洗的操作是:加水恰好浸没滤渣,待滤尽后重复2~3次。
(5)根据图1曲线,800℃时产品的纯度达到较大值,再升温,纯度升高不大,所以煅烧时温度最好控制在800℃
(6)根据图2两条曲线可知:用NaOH溶液,获得的氧化铁表面积小,吸油量低。
本题难度:一般