某中学化学课外活动小组欲探究铁在氯气中燃烧产物的成份.性质和用途.设计了如下实验步骤:(1)用下列实验装置制取干燥纯净的氯气①制备并收集得到干燥纯净的氯气.上述各装置按气流从左到右方向连接顺序为 ②该实验还存在不足之处.应如何改进? (2)某同学将一定量铁粉与Cl2恰好完全反应得到一固体物质a.然后通过实验确定其成分.探究过程如下:� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

（14分）某中学化学课外活动小组欲探究铁在氯气中燃烧产物的成份、性质和用途，设计了如下实验步骤：
（1）用下列实验装置制取干燥纯净的氯气

①制备并收集得到干燥纯净的氯气，上述各装置按气流从左到右方向连接顺序为
            （填仪器接口的字母编号）
②该实验还存在不足之处，应如何改进？
（2）某同学将一定量铁粉与Cl₂恰好完全反应得到一固体物质a，然后通过实验确定其成分。探究过程如下：
①提出假设：（请把下列假设补充完整）
假设①：该固体物质是FeCl₃；假设②：              ；假设③：              。
②设计实验方案：
取少量固体物质a于烧杯中，加适量水溶解，然后取两份a溶液分别进行实验，实验现象与结论如下表，请在表格内的横线处填空。

实验方法	实验现象	结论
在溶液中加 KSCN溶液		固体物质中有FeCl₃
向a溶液中滴加酸性KMnO₄溶液	KMnO₄溶液紫色不褪色	固体物质中不含______

由此得出结论：假设     成立（填序号①②③）。
（3）为进一步探究物质a的性质，他们又利用a溶液做了如下一些实验，其中现象、结论均正确的是_____________（填写序号）
A．向氢氧化镁悬浊液中滴加a溶液出现红褐色沉淀，证明Fe(OH)₃溶解度小于Mg(OH)₂溶解度
B．向a溶液中加入少量铁粉，铁粉溶解，溶液颜色由浅绿色变成黄色
C．向沸水中滴加a的饱和溶液，立即出现红褐色沉淀
D．将a溶液加热蒸干并灼烧，得到Fe₂O₃固体
（4）a溶液常作印刷电路铜板的腐蚀剂，得到含有Cu²⁺等的废液，有人提出可以利用如右图的装置从得到的废液中提炼金属铜。该过程中甲池负极的电极反应式是         ，若乙池中装入废液500mL，当阴极增重3.2g时，停止通电，此时阳极产生气体的体积
（标准状况）为        （假设气体全部逸出）。

（14分）（1）①aedbcgf （2分） ②在C后接NaOH溶液尾气处理装置（1分）
（2）（1）FeCl₂（1分）；FeCl₃和FeCl₂的混合物（1分）
（2）

实验方法	实验现象	结论
在溶液中加 KSCN溶液	溶液为红色（1分）	固体物质中有FeCl₃
向a溶液中滴加酸性KMnO₄溶液	KMnO₄溶液紫色不褪色	固体物质中不含FeCl₂（1分）

由此得出结论：假设 ① 结论成立（1分）
（3）A D（2分）（4）

（2分），1.12L（2分）

(1)①由于浓盐酸易挥发，所以生成的氯气中含有氯化氢，可以通过饱和食盐水除去。干燥氯气可以浓硫酸。由于氯气的密度大于空气的，所以应该用向下排空气发收集，即正确的顺序是aedbcgf 。
②由于氯气是有毒气体，应该有尾气处理装置，即在C后接NaOH溶液尾气处理装置。
（2）①由于铁元素有两种价态＋2价和＋3价，所以假设2和3分别是FeCl₂；FeCl₃和FeCl₂的混合物。
②在溶液中铁离子能和KSCN溶液发生反应，使溶液显红色；酸性高锰酸钾溶液具有强氧化性，能氧化亚铁离子。由于实验中酸性高锰酸钾溶液不褪色，说明固体中不存在氯化亚铁，因此假设①是正确的。
（3）根据沉淀转化的特点：向溶解度更小的方向转化可知，选项A正确；B不正确，氯化亚铁在溶液中显浅绿色，因此实验现象应该是溶液颜色由黄色变成浅绿色；C不正确，得到的是氢氧化铁胶体；氯化铁水解，加热促进水解，且氯化氢极易挥发，实验最终得到的是氢氧化铁，灼烧得到氧化铁，D正确，答案选AD。
（4）原电池中负极失去电子，所以甲烷在负极通入。由于电解质是氢氧化钾，因此负极反应式是

。电解池中阴极铜离子放电，阳极Cl^－放电，电极反应式分别是Cu²^＋＋2e^－=Cu、2Cl^－－2e^－=Cl₂↑。生成铜是3.2g，转移电子是0.1mol，所以生成氯气是0.05mol，标准状况下的体积是0.05mol×22.4L/mol＝1.12L。

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科目：高中化学 来源：不详 题型：单选题

实验室制备硫酸亚铁，为了防止被氧化，最好加入哪种物质（）。

A．铁粉

B．镁粉

C．锌粉

D．铝粉

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科目：高中化学 来源：不详 题型：实验题

细菌冶金是一种新工艺，其能耗少、减少环境污染．称为“绿色冶金”。其原理：①氧化硫硫杆菌和聚硫杆菌能把矿石中的硫氧化成硫酸，反应式为2S+3O₂+2H₂O  2H₂SO₄，②氧化亚铁硫杆菌在上面产生的硫酸中能把硫酸亚铁氧化成硫酸铁③细菌得到了所需要的能量，生成的硫酸铁可把FeS₂（黄铁矿）和Cu₂S（辉铜矿）等转变为可溶性化合物而从矿石中溶解出来，其化学过程是：
Fe₂S₂（黄铁矿）+7Fe₂(SO₄)₃+8H₂O    15FeSO₄+ 8H₂SO₄
Cu₂S（辉铜矿）+2Fe₂(SO₄)₂    2CuSO₄+4FeSO₄+S
（1）写出②反应的化学方程式：                                            。
（2）某实验小组，欲将硫酸铜和硫酸亚铁的酸性混合液分离出硫酸亚铁溶液．经查阅资料得知，在溶液中通过调节溶液的酸碱性而使Cu²⁺、Fe²⁺、Fe³⁺分别生成沉淀的pH如表2

物质	Cu（OH）₂	Fe（OH）₂	Fe（OH）₃
开始沉淀pH	6.0	7.5	1.4
沉淀完全pH	13	14	3.7

实验室有下列试剂可供选择A．H₂O₂ B．CaO C．CuO D．稀H₂SO₄ E．铁粉;
实验经过滤后还需设计的实验操作步骤和目的是：

实验步骤	实验操作	实验操作的目的
步骤1
步骤2
步骤3]
步骤4	洗涤
步骤5		得到FeSO₄溶液

（3）若向CuSO₄、FeSO₄混合液中加入适量碱液，将溶液蒸干、灼烧得到红色粉末是Fe₂O₃、Cu₂O混合物，欲测定该混合物中Cu₂O的质量分数。该实验小组的方法是向m g混合物中加人足量的稀硫酸，经过滤、洗涤、干燥、称量固体的质量为n g。已知Cu₂O溶于稀硫酸生成Cu和CuSO₄。某学生据此计算出该混合物Cu₂O的质量分数的计算式

。该学生的计算是否正确：，请说明理由。

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科目：高中化学 来源：不详 题型：实验题

（12分）两组同学对铁及其化合物的性质进行探究。
（1）一组同学用图1所示装置对铁与浓硫酸的反应进行实验。已知：
2Fe + 6H₂SO₄(浓)

Fe₂(SO₄)₃ + 3SO₂↑+ 6H₂O。请你参与探究并回答相关问题。
①检查装置气密性后，将过量的铁屑和一定量的浓硫酸放入烧瓶，塞紧橡皮塞，开始计时t₁时开始加热，在铁屑表面逐渐产生气泡，当有大量气泡产生时，控制反应温度基本不变。甲同学将收集到的气体体积与时间的关系粗略地表示为图2。

图1 图2
在0～t₁时间段，铁屑表面没有气泡生成，说明铁在浓硫酸中发生了__________；t₁～t₂时间段，反应生成的气体是__________。
②t₂时，取少量反应液，先滴加少量新制饱和氯水，然后滴加KSCN溶液，呈现血红色。若再滴加过量新制氯水，却发现红色褪去。同学们对红色褪去的原因提出各自的假设。乙同学的假设是：溶液中的+3价铁被氧化为更高的价态。你的另一种假设是__________；为了验证你的假设，请设计一种简便的实验方案__________。
（2）另一组同学对铁和稀硝酸的反应进行探究。他们用a mol Fe和含有b mol HNO₃的稀硝酸进行实验，若HNO₃只被还原成NO，且反应结束后溶液中含有Fe³⁺和Fe²⁺，则a/b的取值范围是__________；若反应结束后的溶液中n(Fe³⁺):n(Fe²⁺)=2:1，则的值为__________。

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科目：高中化学 来源：不详 题型：单选题

向只含有Fe³⁺、Cu²⁺、H⁺各0.1mol及a mol SO

的某溶液中(只来源于水电离的离子不考虑)加入足量锌粉,搅拌使其充分反应,下列说法中正确的是（）

A．当消耗13克Zn时, 得到的还原产物为0.25mol

B．当溶液中不再产生气泡时,溶液中大量存在的阳离子只有Zn²⁺

C．反应中最多有两种单质生成

D．反应结束时,可得到0.25molZnSO₄

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科目：高中化学 来源：不详 题型：实验题

(13分)某种含有少量FeCl₂杂质的FeCl₃样品，现要测定其中铁元素的含量。实验采用以下步骤进行：
①准确称量m g样品（2~3g）；
②向样品中加入10mL 5mol/L的盐酸，再加入蒸馏水，配制成250mL溶液；
③量取25mL操作②中配得的溶液，加入3mL溴水，加热使之完全反应；
④趁热迅速加入浓度为10%的氨水至过量，充分搅拌，使之完全沉淀；
⑤过滤，将沉淀洗涤、灼烧、冷却称量，反复操作至恒重。
请根据上面的叙述回答：
（1）若称量前，托盘天平的指针偏向标尺左方；称量读数时，指针刚好在标尺的中间，则所得样品的质量           。
A、比mg多       B、比mg少        C、恰好为mg
（2）溶解样品时要加入盐酸，原因是                           。
（3）配制250mL溶液时，除需250mL的容量瓶、烧杯外，还需用到的玻璃仪器是                   。
（4）加入溴水时发生反应的离子方程式是                    。
（5）若坩埚质量为W₁ g，坩埚与灼烧后固体的总质量是W₂g，则样品中铁元素的质量分数是                    。
（6）若在配制250mL溶液时，所用的容量瓶没有洗干净。当含有下列物质时，最终会使铁元素的测定含量（填“偏高”、“偏低”或“不变”）。
①NaCl          ②Fe₂(SO₄)₃            ③Mg(NO₃)₂

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科目：高中化学 来源：不详 题型：填空题

（9分）早在春秋战国时期，我国就开始生产和使用铁器。
（1）写出用CO和赤铁矿（主要成分Fe₂O₃）为原料炼铁的化学方程式
，盛水的铁锅与水面接触的一圈最易生锈。钢铁生锈的条件是，利用新技术能将不锈钢加工成柔软的金属丝，这是利用了不锈钢的（填字母）。

A．耐腐蚀性

B．延展性

C．导热性

D．导电性

（2）设计从废水中回收硫酸亚铁固体和铜的实验方案如下：

金属X是，
写出上述实验方案中有关反应的化学方程式
① ② 。

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科目：高中化学 来源：不详 题型：问答题

（15分）铁及其化合物在日常生活、生产中应用广泛。研究铁及其化合物的应用意义重大。
I.水体的净化和污水的处理与铁及其化合物密切相关。
（1）自来水厂常用高铁酸钠（Na₂FeO₄）改善水质。简述高铁酸钠用于杀菌消毒同时又起到净水作用的原理___________。
（2）碱式硫酸铁［Fe(OH)SO₄］是一种用于污水处理的新型高效絮凝剂，在医药上也可用于治疗消化性溃疡出血。工业上利用废铁屑（含少量氧化铝、氧化铁等）生产碱式硫酸铁的工艺流程如下：

已知：部分阳离子以氢氧化物形式沉淀时溶液的pH见下表：

回答下列问题：
①写出反应I中发生的氧化还原反应的离子方程式___________。
②加入少量NaHCO₃的目的是调节溶液pH，应控制pH的范围为____________。
③在实际生产中，反应II常同时通入O₂以减少NaNO₂的用量，若通入5.6L O₂（标准状况），则相当于节约NaNO₂的质量为____________g。
④碱式硫酸铁溶于水后产生的［Fe(OH)］²⁺离子，可部分水解生成［Fe₂(OH)₄］²⁺聚合离子。该水解反应的离子方程式为___________。
II铁的化合物也是制备高能锂电池的重要原料。已知磷酸亚铁锂电池总反应为：
FePO₄+Li

LiFePO₄，电池中的固体电解质可传导Li⁺。试写出该电池充电时的阳极反应式____________。常温下以该电池为电源电解200mL饱和食盐水，当消耗1.4g Li时，溶液的pH为____________。（忽略溶液的体积变化）。

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科目：高中化学 来源：不详 题型：单选题

在火星上工作的美国“勇气号”、“机遇号”探测车的一个重要任务就是收集有关Fe₂O₃及其硫酸盐的信息，用以证明火星上存在或曾经存在过水，以下叙述正确的是

A．Fe₂O₃与Fe₃O₄互为同素异形体

B．检验从火星上带回来的红色物质是否是Fe₂O₃的操作步骤为：样品→粉碎→加水溶解→过滤 →向滤液中滴加KSCN溶液

C．除去FeCl₂溶液中的FeCl₃杂质可以向溶液中加入铁粉，然后过滤

D．明矾属硫酸盐，含结晶水，是混合物

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