1、简答题  在一定条件下用普通铁粉和水蒸气反应，可以得到铁的氧化物．该氧化物又可以经过此反应的逆反应，生成颗粒很细的铁粉．这种铁粉具有很高的反应活性，在空气中受撞击或受热时会燃烧，所以俗称“引火铁“．请分别用下图中示意的两套仪器装置，制取上述铁的氧化物和“引火铁“．实验中必须使用普通铁粉和6摩/升盐酸，其他试剂自选（装置中必要的铁架台、铁夹、铁圈、石棉网、加热设备等在图中均已略去）．填写下列空白：

（1）实验进行时试管A中应加入的试剂是______；烧瓶B的作用是______；烧瓶C的作用是______；在试管D中收集得到的是______．
（2）实验时，U型管G中应加入的试剂是______；长颈漏斗H中应加入______．
（3）两套装置中，在实验时需要加热的仪器是（填该仪器对应的字母）______．
（4）烧瓶I中发生的反应有时要加入少量硫酸铜溶液，其目的是______．
（5）试管E中发生反应的化学方程式是______．
（6）为了安全，在E管中的反应发生前，在F出口处必须______；E管中的反应开始后，在F出口处应______．

参考答案：（1）根据题干中所提供的物质可以推断出第一步实验中除了生成四氧化三铁外还会生成氢气，发生的反应为铁在高温和水蒸气反应生成四氧化三铁和氢气，反应的化学方程式为：3Fe+4H2O ?高温?.?4H2+Fe3O4；试管A是铁与水蒸气反应的装置，故在A中装的应该是普通铁粉，在反应过程中 要生成氢气，所以D是用来收集氢气的，烧瓶的作用就是加热液体或者对液体进行蒸馏，所以这里蒸馏瓶所起的作用就是产生水蒸气，为了防止向试管中通入水蒸气使试管骤冷，引起水的倒流从而在试管和收集气体的试管中间加上了广口瓶，保证实验安全；A中是铁和水蒸气的反应；B中为产生水蒸气的装置，C为安全瓶防止倒吸的作用，D中收集的是氢气，
故答案为：普通铁粉（或铁粉）；产生水蒸气；防止水倒吸（或用作安全瓶）；氢气；
（2）装置I是用来制取氢气的装置，所以装置H是用来添加盐酸的，F中发生反应：Fe3O4+4H2 ?高温?.?3Fe+4H2O；由于使用的是稀盐酸来制取氢气，所以在产生氢气的同时可能带出部分水蒸气和氯化氢气体，故在U型管中加入固体来干燥气体，吸收氯化氢和水蒸气，所以U型管中为固体NaOH（或碱石灰、CaO等碱性固体干燥剂），
故答案为：固体NaOH（或碱石灰、CaO等碱性固体干燥剂）；6摩/升的稀盐酸；
（3）反应是在高温的条件下反应的，所以A和F装置要加热，同时反应需要水蒸气的参加，故B也需要加热，故答案为：A、B、E；
（4）烧瓶I中发生的反应是稀盐酸和金属锌反应生成氢气，加入少量硫酸铜溶液，锌和硫酸铜反应铜在锌表面析出，在稀盐酸溶液中形成原电池反应加快反应进行，
故答案为：加快氢气产生的速度；
（5）依据装置和实验目的分析，试管E中发生反应是氢气还原四氧化三铁的反应，反应的化学方程式是：Fe3O4+4H2 ?高温?.?3Fe+4H2O，故答案为：Fe3O4+4H2 ?高温?.?3Fe+4H2O；
（6）氢气是可燃性气体，做氢气的性质实验时必须保证氢气是纯净的，为了安全，在E管中的反应发生前，在F出口处必须进行气体验证纯度；E管中的反应开始后，在F出口处应点燃氢气，避免排放到空气中遇火爆炸；故答案为：检验氢气的纯度；点燃氢气．

本题解析：

本题难度：一般

2、实验题  铁及其化合物在生产和生活中有着广泛的应用。
（1）氧化铁是重要工业颜料，用废铁屑制备它的流程如下：回答下列问题：

①操作Ⅰ、Ⅱ的名称分别是____、____。
②写出在空气中煅烧FeCO3的化学方程式?；
③煅烧如果不充分，产品中将有Fe2+存在，试设计实验检验产品中有无Fe2+。
（2）有些同学认为KMnO4溶液滴定也能进行铁元素含量的测定。称取2.850g绿矾（FeSO4·7H2O）产品，溶解，在250mL容量瓶中定容；量取25.00mL待测溶液于锥形瓶中；用硫酸酸化的0.01000mol/LKMnO4溶液滴定至终点，消耗KMnO4溶液体积的平均值为20.00mL。
①写出酸性KMnO4溶液与FeSO4溶液反应的离子方程式?
②计算上述样品中FeSO4·7H2O的质量分数为?[已知M(FeSO4·7H2O)=278g/mol]
③滴定达到终点时锥形瓶中溶液颜色变化为?
④下列操作会导致样品中FeSO4·7H2O的质量分数的测定结果偏高的有_____________。
a．未干燥锥形瓶
b．盛装标准液的滴定管没有用标准液润洗?
c．?滴定终点时滴定管尖嘴中产生气泡?
d．量取待测液，视线注视刻度时开始平视、结束俯视

参考答案：（1）①过滤、洗涤（各1分）
②4FeCO3＋O22Fe2O3＋4CO2（2分）
③取固体样品少许放置试管中，加入足量稀硫酸，振荡试管，再加入几滴KMnO4溶液。如果溶液褪色，则有Fe2+?（3分）
（2）①5Fe2+＋MnO4－＋8H＋=Fe3＋＋2Mn2＋＋4H2O（2分）
②0.9754（2分）
③溶液由浅绿色变成紫红色，且半分钟内不立即退去（2分）
④b d（2分）

本题解析：（1）①操作I后得到滤渣和滤液，所以应为过滤，沉淀干燥前应先洗涤除去杂质。②+2价铁在空气中加热易被氧化为+3价，即Fe2O3。③检验Fe2+可以选用氧化剂，为了使现象更加明显可选用KMnO4。（2）②计算时注意取的待测溶液是25 mL，所以最后FeSO4·7H2O)质量分数==0.9754。④a项，锥形瓶内有水对结果无影响，b项，滴定管未润洗相当于将标准液稀释，所用标准液体积增大，故结果偏高；c项，终点时产生气泡，读取体积偏小，结果偏低；d项，取待测液结束时俯视导致所取待测液体积偏大，消耗标准液体积偏大，结果偏高。

本题难度：一般

3、实验题  甲、乙两同学欲制取纯净的Fe(OH)2 ，根据如图所示的装置进行试验。A管中是Fe+H2SO4， B管中是NaOH溶液，请回答下列问题。

（1）同学甲：先夹紧止水夹a，使A管开始反应，在B管中观察到的现象是?。
（2）同学乙：打开a，使A管中反应一段时间再?夹紧止水夹a，实验中在B管中观察到的现象是?，B中发生反应的离子方程式为?
（3）同学乙打开a的目的?;?（填甲或乙）同学可成功。

参考答案：（1）在B管中观察到的现象是：生成灰白色沉淀迅速变成灰绿色，最后变成红褐色。
（2）有白色沉淀生成? Fe2++2OH-=Fe(OH)2?
（3）使A管中产生的气体通入B管中赶走空气?；乙

本题解析：由于Fe(OH)2 易被空气中的氧气气氧化，所以制备它关键是隔绝氧气。
（1）先夹紧止水夹a，使A管开始反应，产生的氢气将反应液（FeCl2）压入试管B，FeCl2与NaOH溶液反应得到Fe(OH)2白色沉淀，但系统中氧气的存在会将其氧化，生成灰白色沉淀迅速变成灰绿色，最后变成红褐色
（2）打开a，使A管中反应一段时间，产生的氢气密度小，会进入试管B中，将系统中的氧气排出，再夹紧止水夹a，产生的氢气将反应液（FeCl2）压入试管B，FeCl2与NaOH溶液反应得到Fe(OH)2白色沉淀，并且可稳定存在。
（3）很明显，乙同学的制法可成功达到实验目的。

本题难度：简单

4、填空题  FeCl3在现代工业生产中应用广泛。某化学研究性学习小组模拟工业生产流程制备无水FeCl3，再用副产品FeCl3溶液吸收有毒的H2S。
Ⅰ.经查阅资料得知：无水FeCl3在空气中易潮解，加热易升华。他们设计了制备无水FeCl3的实验方案，装置示意图（加热及夹持装置略去）及操作步骤如下：

①检查装置的气密性；
②通入干燥的Cl2，赶尽装置中的空气；
③用酒精灯在铁屑下方加热至反应完成
④．．．．．．．．
⑤体系冷却后，停止通入Cl2，并用干燥的N2赶尽Cl2，将收集器密封
请回答下列问题：
（1）装置A中反应的化学方程式为?。
（2）第③步加热后，生成的烟状FeCl3大部分进入收集器，少量沉积在反应管A右端要使沉积的FeCl3进入收集器，第④步操作是?。
（3）操作步骤中，为防止FeCl3潮解所采取的措施有（填步骤序号）?。
（4）装置D中FeCl2全部反应后，因失去吸收Cl2的作用而失效，写出检验FeCl2是否失效的试剂：?。
（5）在虚线框中画出尾气吸收装置E并注明试剂。
Ⅱ．该组同学用装置D中的副产品FeCl3溶液吸收H2S，得到单质硫；过滤后，再以石墨为电极，在一定条件下电解滤液。
（6）FeCl3与H2S反应的离子方程式为?。
（7）电解池中H+在阴极放电产生H2，阳极的电极反应式为?。
（8）综合分析实验Ⅱ的两个反应，可知该实验有两个显著优点：
①H2S的原子利用率为100%；②?。

参考答案：（1）
（2）在沉积的的FeCl3固体下方加热。
（3）②、⑤，
（4）酸性高锰酸钾溶液
（5）
（6）
（7）Fe2+-e-=Fe3+
（8）FeCl3可以循环利用。?（每空2分）

本题解析：（1）A中反应的化学方程式
（2）要使沉积的FeCl3进入收集器，根据FeCl3加热易升华的性质，第④的操作应该是：在沉积的的FeCl3固体下方加热。
（3）为防止FeCl3潮解所采取的措施有②通入干燥的Cl2，⑤用干燥的N2赶尽Cl2，
（4）装置D中FeCl2全部反应完后，因为失去吸收Cl2的作用而失效，检验FeCl2是否失效就是检验二价铁离子，最好用，也可以用酸性高锰酸钾溶液检验。
（5），吸收的是氯气，不用考虑防倒吸
（6）
（7）阳极的电极反应：
（8）该实验的另一个优点是FeCl3可以循环利用。

本题难度：困难

5、填空题  （8分）A、F、G是单质，其中A、F是金属单质，且A是现在用途最广用量最大的金属。F具有黄色的焰色反应，G是黄绿色气体；B、C、D、E是化合物；E到D的现象为白色沉淀变为灰绿色，最后变为红褐色，它们之间存在如下图所示的转化关系（生成物没有全部写出）：

（1）推断：A__________F_______（填化学式）
（2）写出E→D的化学方程式_____?_______。
（3）写出C→B的离子方程式____________?____________。

参考答案：⑴Fe，Na
⑵4Fe(OH)2+O2+2H2O==4Fe(OH)3?
⑶2Fe2++Cl2==2Fe3++2Cl-

本题解析：A是现在用途最广用量最大的金属，A是Fe；F具有黄色的焰色反应，F具有Na元素；G是黄绿色气体，G是Cl2；E到D的现象为白色沉淀变为灰绿色，最后变为红褐色，涉及到：4Fe(OH)2+O2+2H2O==4Fe(OH)3
则：A、Fe；B、FeCl3；C、FeCl2；D、Fe(OH)3、E、Fe(OH)2；F、NaOH；G、Cl2

本题难度：一般