Question

（14分）按如圖所示裝置進(jìn)行鐵和水蒸氣反應(yīng)的實(shí)驗(yàn)。

（1）鐵粉與水蒸氣反應(yīng)的化學(xué)方程式是： ；

(2)為檢驗(yàn)生成的氣體產(chǎn)物,需從下圖選擇必要的裝置,其正確的連接順序?yàn)?用接口字母表示)

a—　 ,描述能證明氣體產(chǎn)物的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象_　 ；

（3）停止反應(yīng)，待裝置冷卻后，取出反應(yīng)過的鐵粉混合物，加入過量的稀硫酸充分反應(yīng)。過濾。簡述檢驗(yàn)所得濾液中Fe3＋的操作方法： ；

（4）經(jīng)檢驗(yàn)上述濾液中不含F(xiàn)e3＋，這不能說明鐵粉與水蒸氣反應(yīng)所得產(chǎn)物中不含＋3價(jià)的鐵。原因是（用化學(xué)方程式說明）： ；

（5）某同學(xué)利用上述濾液制取白色的Fe（OH）2沉淀，向?yàn)V液中加入NaOH溶液后，觀察到生成的白色沉淀迅速變成灰綠色，最后變成紅褐色。

①沉淀由白色變?yōu)榧t褐色的化學(xué)方程式是： ；

②為了得到白色的Fe（OH）2沉淀，并盡可能使沉淀長時(shí)間保持白色，有同學(xué)設(shè)計(jì)如下圖所示的裝置：

通電后，溶液中產(chǎn)生大量的白色沉淀，且較長時(shí)間不變色。下列說法中正確的是________(填序號)。

A．電源中的a為正極，b為負(fù)極 B．可以用NaCl溶液作為電解液

C．A、B兩端都必須用鐵作電極 D．陰極發(fā)生的反應(yīng)是2H＋＋2e－===H2↑

 

Answer 1

（每空2分）（1）Fe+4H2O(g) Fe3O4+4H2  （2）a—f—g—b—c—h或a—f—g—c—b—h。

黑色的氧化銅變成紅色,白色的無水CuSO4變成藍(lán)色 （3）滴加KSCN溶液，溶液變血紅色

（4）2Fe3++Fe＝2Fe2+ （5）①4Fe（OH）2+O2+2H2O＝4Fe（OH）3 ②BD

【解析】

試題分析：（1）高溫下鐵與水蒸氣反應(yīng)生成四氧化三鐵與氫氣，反應(yīng)的離子方程式為Fe+4H2O(g) Fe3O4+4H2。

（2）氫氣還原氧化銅生成銅和水，利用無水硫酸銅檢驗(yàn)生成的水。由于生成的氫氣中含有水蒸氣，所以需要利用濃硫酸除去氫氣中的水蒸氣，所以正確的理解順序?yàn)閍—f—g—b—c—h或a—f—g—c—b—h。證明有氫氣的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是黑色的氧化銅變成紅色,白色的無水CuSO4變成藍(lán)色。

（3）檢驗(yàn)鐵離子一般用KSCN溶液，即取濾液少量與試管中滴加KSCN溶液，溶液變血紅色。

（4）反應(yīng)中鐵可能是過量的，過量的鐵與鐵離子反應(yīng)生成亞鐵離子，即因此2Fe3++Fe＝2Fe2+，不能說明鐵粉與水蒸氣反應(yīng)所得產(chǎn)物中不含＋3價(jià)的鐵。

（5）①氫氧化亞鐵不穩(wěn)定，易被氧化生成氫氧化鐵，反應(yīng)的方程式為4Fe（OH）2+O2+2H2O＝4Fe（OH）3；

②A、根據(jù)裝置圖可知，A端有導(dǎo)管，說明有氣體產(chǎn)生，因此A端是陰極，溶液中的氫離子放電生成氫氣，則電源中的a為負(fù)極，b為正極，A不正確；B、氯化鈉是強(qiáng)電解質(zhì)，因此可以用NaCl溶液作為電解液，B正確；C、要得到氫氧化亞鐵，則陽極必須是鐵，而陰極是惰性電極，C錯(cuò)誤；D、陰極發(fā)生的反應(yīng)是2H＋＋2e－===H2↑，D正確，答案選BD。

考點(diǎn)：考查鐵與水蒸氣反應(yīng)實(shí)驗(yàn)探究、鐵離子檢驗(yàn)、氫氧化亞鐵制備以及電化學(xué)的應(yīng)用等