问题 问答题

常温下,在没有氧气存在时,铁与水几乎不反应,但高温下,铁能与水蒸气反应。

(1)铁粉与水蒸气反应的化学方程式是:

(2)停止反应,待装置冷却后,取出反应过的铁粉混合物,加入过量的稀硫酸充分反应。过滤。简述检验所得滤液中Fe3的操作方法:

(3)经检验上述滤液中不含Fe3,这不能说明铁粉与水蒸气反应所得产物中不含+3价的铁。原因是(结合化学方程式说明):

(4)某同学利用上述滤液制取白色的Fe(OH)2沉淀,向滤液中加入NaOH溶液后,观察到生成的白色沉淀迅速变成灰绿色,最后变成红褐色。

①沉淀由白色变为红褐色的化学方程式是:

②为了得到白色的Fe(OH)2沉淀,并尽可能使沉淀长时间保持白色,有人设计如下图所示的装置:

请简述实验操作及原理:

答案

(1)   3Fe+4H2O(g)Fe3O4+4H2↑   

(2)取少量溶液于试管中,滴入几滴KSCN溶液,观察溶液颜色。如果溶液颜色变为血红色,说明溶液中含有Fe3,否则不含Fe3    

(3)如果反应后的铁粉混合物中铁粉过量,可发生反应:Fe+Fe2(SO43===3FeSO4,铁粉将溶液中的Fe3全部还原为Fe2,即便加入KSCN溶液也不变血红色

(4) ①  4Fe(OH)2+O2+2H2O===4Fe(OH)3 

②实验时,先打开活塞K,再将分液漏斗中的旋塞打开,使稀硫酸与铁粉作用,用产生的H2排出装置中的空气;然后关闭K,使生成的H2将试管中的FeSO4溶液压入NaOH溶液中,则可在盛NaOH溶液的试剂瓶中较长时间观察到生成的白色Fe(OH)2沉淀

本题考查铁及其化合的重点知识点,属于对相关知识理解记忆后直接应用,比较容易。

(1)注意产物是Fe3O4, 3Fe+4H2O(g)Fe3O4+4H2↑   

(2)Fe3的检验:取少量溶液于试管中,滴入几滴KSCN溶液,观察溶液颜色。如果溶液颜色变为血红色,说明溶液中含有Fe3,否则不含Fe3    

(3)如果反应后的铁粉混合物中铁粉过量,可发生反应:Fe+Fe2(SO43===3FeSO4,铁粉将溶液中的Fe3全部还原为Fe2,即便加入KSCN溶液也不变血红色

(4) ①  4Fe(OH)2+O2+2H2O===4Fe(OH)3 

②实验时,先打开活塞K,再将分液漏斗中的旋塞打开,使稀硫酸与铁粉作用,用产生的H2排出装置中的空气;然后关闭K,使生成的H2将试管中的FeSO4溶液压入NaOH溶液中,则可在盛NaOH溶液的试剂瓶中较长时间观察到生成的白色Fe(OH)2沉淀

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