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一位学生对铁与氧化铁反应后的产物进行探究。
(1)提出假设
假设1:产物为FeO;
假设2:                       。
(2)查阅资料
该学生通过查阅资料得知:在铁的三种氧化物中,四氧化三铁最稳定,氧化亚铁最不稳定,常温下极易被氧气氧化成氧化铁(颜色由黑色变成红色)。
通过查阅资料可以得出的初步结论为                                       。
(3)进行实验
该学生设计了如下装置进行铁与氧化铁反应的实验。请你帮助他将实验步骤补充完整。

①按如图装置连接好仪器(暂不装入药品),                      。
②称取1 g还原性铁粉和5 g氧化铁粉末,混合均匀后平摊在玻璃管中部。
③松开两个弹簧夹,                               ,即可夹上弹簧夹a,并开始加热药品。
④大约4分钟左右,棕色粉末全部变黑;再夹上弹簧夹b,然后停止加热,等到玻璃管冷却至室温,倒出黑色粉末。
(4)现提供如下药品,验证实验得到的黑色粉末的成分。磁铁、稀盐酸、KSCN溶液、酸性KMnO4溶液、试管、胶头滴管。

实验步骤
预期现象和结论
 
 
 
(5)实验结论:铁与氧化铁反应的化学方程式为                                     。

(1)产物为Fe3O4
(2)Fe与Fe2O3反应的产物为Fe3O4(表述合理即可)
(3)①夹上弹簧夹a,松开弹簧夹b,微热玻璃管,若导管口有气泡冒出,停止加热一段时间后,导管中形成一段水柱,则装置不漏气 ③通入纯净干燥的二氧化碳气体,待玻璃管里的空气被排完了
(4)

实验步骤
预期现象和结论
步骤1:用磁铁靠近黑色粉末
黑色粉末在空气中不变色,且能被磁铁全部吸引,说明黑色粉末中没有FeO
步骤2:取少量黑色粉末,放入试管中,加入稀盐酸,振荡使粉末溶解,然后滴入几滴KSCN溶液
有气泡冒出,溶液变红色,说明铁粉过量,生成物为Fe3O4
(5)Fe+4Fe2O33Fe3O4

解析

练习册系列答案
相关习题

科目:高中化学 来源: 题型:填空题

已知某物质A有如下转化关系:

根据上图关系及实验现象,回答下列问题:
(1)A是       ,B是       ,G是       ,X是       (均填化学式)。
(2)写出反应Ⅱ的化学方程式                                           。
(3)写出反应Ⅲ的离子方程式                                           。

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科目:高中化学 来源: 题型:计算题

将70 g过氧化钠和氧化钠的混合物跟98 g水充分反应后,所得氢氧化钠溶液的质量分数为50%。
(1)求原混合物中过氧化钠和氧化钠的质量;(2)产生的气体标况下体积。

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科目:高中化学 来源: 题型:实验题

某学生用实验室常见的酸、碱、盐和金属单质为反应物,并利用一个底部有小孔的试管和一个广口瓶组装成如图所示的装置。试回答:

(1)若试管中装有铜丝网隔板,利用该装置可制取哪些气体?
                                             (写出两种)。
(2)若将铜丝网隔板改为铁丝网隔板,则该装置可用于制取何种气体?
                                                     。
该反应的离子方程式是:                               。

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科目:高中化学 来源: 题型: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                       。

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科目:高中化学 来源: 题型:实验题

我国化工专家侯德榜,勇于创新,改进氨碱法设计了“联合制碱法”,为世界制碱工业作出了突出贡献。请完成下列问题:
(1)“联合制碱法”制得的“碱”是              (填化学式)。
(2)氨碱法和联合制碱法是两大重要的工业制碱法,下列表达中,不正确的是          。

 
 
氨碱法
联合制碱法
A
原料
食盐、氨气、生石灰
食盐、氨气、二氧化碳
B
可能的副产物
氯化钙
氯化铵
C
循环物质
氨气、二氧化碳
氯化钠
D
评价
原料易得;设备复杂;能耗高
原料利用率高;废弃物少
 
某实验小组,利用下列装置模拟“联合制碱法”。

(3)取上述仪器连接装置,顺序为:(a)接(    )、(    )接(    );(b)接(    );
检验气密性后装入药品,应该先让              装置(填上述字母)先发生反应,直到产生的气体不能再在C中溶解时,再通入另一装置中产生的气体。
(4)C中用球形干燥管而不用直导管,其作用是                      ,D中应选用的液体为     ;
(5)C中广口瓶内产生固体的总化学方程式为                                     。
(6)产品纯碱中含有碳酸氢钠。如果用加热分解的方法测定纯碱中碳酸氢钠的质量分数,纯碱中碳酸氢钠的质量分数可表示为:                       (注明你的表达式中所用的有关符号的含义)。

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科目:高中化学 来源: 题型:实验题

硫酸亚铁晶体(FeSO4·7H2O)在医药上作补血剂。某课外小组的同学欲测定该补血剂中
铁元素的含量。实验步骤如下:

请回答下列问题:
(1)证明步骤①滤液中含有Fe2+的方法是:取样,先滴加KSCN溶液,再滴加________,该过程的现象为________。
(2)步骤②加入过量H2O2的目的是:______________________________________。
(3)步骤③中反应的离子方程式是:_______________________________________。
(4)步骤④中一系列处理的操作步骤:过滤、________、灼烧、________、称量。
(5)若实验中铁无损耗,则每片补血剂中含铁元素的质量为________g。

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科目:高中化学 来源: 题型:实验题

用含有Al2O3、SiO2和少量FeO·xFe2O3的铝灰制备Al2(SO4)3·18H2O,工艺流程如下(部分操作和条件略):
Ⅰ.向铝灰中加入过量稀H2SO4,过滤;
Ⅱ.向滤液中加入过量KMnO4溶液,调节溶液的pH约为3;
Ⅲ.加热,产生大量棕色沉淀,静置,上层溶液呈紫红色;
Ⅳ.加入MnSO4至紫红色消失,过滤;
Ⅴ.浓缩、结晶、分离,得到产品。
(1)H2SO4溶解Al2O3的离子方程式是____________________________________。
(2)将MnO4-氧化Fe2+的离子方程式补充完整:

(3)已知:
生成氢氧化物沉淀的pH

 
Al(OH)3
Fe(OH)2
Fe(OH)3
开始沉淀时
3.4
6.3
1.5
完全沉淀时
4.7
8.3
2.8
注:金属离子的起始浓度为0.1 mol·L-1
根据表中数据解释步骤Ⅱ的目的:________。
(4)己知:一定条件下,MnO4-可与Mn2+反应生成MnO2。
① 向 Ⅲ 的沉淀中加入浓HCl并加热,能说明沉淀中存在MnO2的现象是__________。
②Ⅳ 中加入MnSO4的目的是_____________________________________________。

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科目:高中化学 来源: 题型:实验题

草酸亚铁(FeC2O4)常用作分析试剂、显影剂以及新型电池材料磷酸亚铁锂的生产。草酸亚铁在隔绝空气时加热能够分解,兴趣小组对草酸亚铁的分解产物进行了实验和探究。(已知:CO能与氯化钯[PdC12]溶液反应生成黑色的钯粉。)
(1)将草酸亚铁分解的气体产物依次通过澄清石灰水和氯化钯溶液,观察到澄清石灰水变浑浊,氯化钯溶液中有黑色物质生成。说明气体产物中有               。(填化学式)
(2)探究草酸亚铁分解得到的黑色固体产物中铁元素的存在形式。
【发现问题】
草酸亚铁分解后得到的黑色物质是什么?
【提出假设】
猜想1:           ;猜想2:FeO;猜想3:FeO和Fe的混合物。
【实验方案】
限选试剂:盐酸、氯水、CuSO4溶液、KSCN溶液、蒸馏水。

实验步骤
实验现象
实验结论
步骤1:向试管中加入少量固体产物,再加入足量                 ,充分振荡。
若溶液颜色明显改变,
且有红色固体生成。
有Fe存在。
步骤2:将步骤1中得到的浊液过滤,并用蒸馏水将固体洗涤至洗涤液呈无色。
 
 
步骤3:取步骤2得到的少量固体于试管中,滴加过量盐酸,静置后取上层清液,               
                                  。
                       
                  。
有FeO存在。
 
【反思提升】
经兴趣小组讨论分析认为:草酸亚铁直接分解所得固体产物应该是FeO,而最终固体产物中还含有Fe是因为                                              (写化学方程式)。
(3)根据实验探究和反思,写出草酸亚铁在隔绝空气时加热直接分解的化学方程式                              。

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