试题详情
解答题-实验探究题 较难0.4 引用3 组卷540
为了探究市售Fe3O4能否与常见的酸(盐酸、稀硫酸)发生反应，实验小组做了以下工作。
Ⅰ.Fe3O4的制备
(1)将可溶性亚铁盐和铁盐按一定配比混合后，加入NaOH溶液，在一定条件下反应可制行Fe3O4，反应的离子方程式为_______。
Ⅱ.Fe3O4与酸反应的热力学论证
(2)理论上完全溶解1.16gFe3O4至少需要3 mol/LH2SO4溶液的体积约为_______mL(保留1位小数)。
(3)查阅文献：吉布斯自由能，在100 kPa下，Fe3O4与酸反应的△G与温度T的关系如图所示。Fe3O4与酸自发反应的温度条件是_______。

Ⅲ.Fe3O4与酸反应的实验研究
用10 mL3 mol/LH2SO4溶液浸泡1.0 g Fe3O4粉末，5分钟后各取2 mL澄清浸泡液，按编号i进行实验。(所用、KSCN溶液均为0.1 mol/L，Fe2+遇溶液生成蓝色沉淀。)
编号iii
实验操作
现象①无蓝色沉淀 ②溶液显红色均无明显现象
(4)实验ⅱ的作用是_______。
(5)实验ⅰ中滴加K3[Fe(CN)6]溶液无蓝色沉淀生成，其可能原因是Fe2+的浓度太小，为了验证这一推断，可改进的方法是_______。
(6)实验ⅲ：用10 mL6 mol/L盐酸代替H2SO4浸泡样品后，重复实验ⅰ，发现试管①有蓝色沉淀，试管②溶液显红色，说明Cl-有利于Fe3O4与H+反应，为了验证这一推测，可在用H2SO4溶液浸泡时加入_______，然后重复实验i。
(7)实验ⅳ：用20 mL6 mol/L盐酸浸泡1.0 g天然磁铁矿粉末，20 min后浸泡液几乎无色，重复实验i，发现试管①、②均无明显现象，与实验iii现象不同的可能原因是_______。
2022·福建三明·三模
收藏试题 下载试题 加入试题篮
知识点：物质的量浓度的计算离子方程式的书写物质性质的探究 答案解析 【答案】很抱歉，登录后才可免费查看答案和解析！
类题推荐
某化学兴趣小组对硫酸亚铁的一些性质进行探究。 回答下列问题：
(1)配制 0.5 mol·L-1 FeSO4溶液时，将称量好的硫酸亚铁溶解于一定浓度的稀硫酸溶液中，结合化学用语解释稀硫酸的作用____。该实验小组做如下实验。
实验序号操作及现象
ⅰ取 2 mL 上述 FeSO4溶液于试管中，逐滴加入少量 0.1 mol·L-1 Na2S 溶液，产生大量黑色沉淀
ⅱ取 2 mL 上述 FeSO4溶液于试管中，加入 2 滴 1 mol·L-1 KSCN 溶液无现象，通入一段时间 O2，溶液变为浅红色
ⅲ重复实验ⅱ，向浅红色溶液中加入 5% H2O2溶液至过量，产生无色气体(经检验为O2)，溶液变为深红色，且红色很快褪去

(2)进一步研究证实，黑色沉淀的主要成分是 FeS。Na2S 溶液呈碱性，FeSO4溶液与其反应不生成 Fe(OH)2而生成 FeS 的可能原因是_____。
(3)用离子方程式表示步骤ⅱ中溶液变红的原因：______、_____。
(4)甲同学探究步骤ⅲ中溶液褪色的原因，提出如下假设：
a.Fe3+被H2O2还原 b.SCN-被O2氧化 c.SCN-被H2O2氧化
乙同学根据上述实验现象认为假设 b 不成立，他依据的现象是_____，甲同学利用上述部分试剂，通过以下实验验证了假设 c 成立。请将以下实验操作及现象补充完整。
步骤试剂及操作现       象
i取褪色后溶液一份滴加 FeCl3 溶液① ___
ii② ___ ③ ___

(5)为探究硫酸亚铁的分解产物，将硫酸亚铁放入装置 A 接入下图所示的装置中，打开 K1和 K2，缓缓通入N2，加热。实验后反应管中残留固体为红棕色粉末。C、D 中的溶液依次是 BaCl2溶液和品红溶液，现象依次出现白色沉淀和品红褪色，写出硫酸亚铁高温分解反应的化学方程式________。
某化学兴趣小组对硫酸亚铁的一些性质进行探究。 回答下列问题：
(1)配制0.5 mol·L－1 FeSO4溶液时，将称量好的硫酸亚铁溶解于一定浓度的稀硫酸溶液中，结合化学用语解释稀硫酸的作用_____________________________。
该实验小组做如下实验。
实验序号操作及现象
ⅰ取2 mL上述FeSO4溶液于试管中，逐滴加入少量0.1 mol·L－1 Na2S 溶液，产生大量黑色沉淀
ⅱ取2 mL上述FeSO4溶液于试管中，加入2滴1 mol·L－1 KSCN溶液无现象，通入一段时间O2，溶液变为浅红色
ⅲ重复实验ⅱ，向浅红色溶液中加入5% H2O2溶液至过量，产生无色气体(经检验为O2)，溶液变为深红色，且红色很快褪去

(2)进一步研究证实，黑色沉淀的主要成分是FeS。Na2S 溶液呈碱性，FeSO4溶液与其反应不生成Fe(OH) 2而生成FeS的可能原因是_____________________。
(3)用离子方程式表示步骤ⅱ中溶液变红的原因：___________、_____________。
(4)甲同学探究步骤ⅲ中溶液褪色的原因，提出如下假设：
a. Fe3+ 被H2O2还原 b. SCN- 被O2氧化 c. SCN-被H2O2氧化
乙同学根据上述实验现象认为假设b不成立，他依据的现象是________________。
甲同学利用上述部分试剂，通过以下实验验证了假设c成立。请将以下实验操作及现象补充完整。
步骤试剂及操作现   象
i取褪色后溶液一份滴加FeCl3溶液①_________
ii② _________________     ③_________          

(5)为探究硫酸亚铁的分解产物，将硫酸亚铁放入装置A接入下图所示的装置中，打开K1和K2，缓缓通入N2，加热。实验后反应管中残留固体为红色粉末。
   
① C、D中的溶液依次是__________、________(填字母标号)。
a．品红溶液             b．NaOH溶液       c．BaCl2 溶液
d．Ba(NO3)2 溶液   e．浓H2SO4
② C、D中有气泡冒出，并可观察到的现象分别是____________ 、______________。
③ 写出硫酸亚铁高温分解反应的化学方程式______________________________。
为研究铁盐与亚硫酸盐之间的反应，某研究小组利用孔穴板进行了实验探究：
   
小组记最的实验现象如下表所示:
开始时5min后3天后
实验I溶液立即变为红褐色，比II、III中略浅与开始混合时一致溶液呈黄色，底部出现红褐色沉淀
实验II溶液立即变为红褐色红褐色明显变浅溶液呈黄绿色
实验III溶液立即变为红褐色红褐色变浅，比II中深溶液呈黄色

(1)测得实验所用0.4mol/LFeCl3溶液及Fe(NO3)3溶液pH均约为1.0。两溶液均呈酸性的原因是_______________(用离子方程式表示)。
(2)开始混合时，实验I中红褐色比II、III中略浅的原因是____________________________。
(3)为了探究5min后实验II、III中溶液红褐色变浅的原因，小组同学设计了实验IV；分别取少量5min后实验I、II、III中溶液，加入2滴铁氰化钾溶液，发现实验II、III中出现蓝色沉淀，实验I中无明显变化。试用方程式解释溶液中出现Fe2+的原因______________________________。
(4)针对5min后实验III中溶液颜色比实验II中深，小组同学认为可能存在三种因素：
①Cl-可以加快Fe3+与SO32-的氧化还原反应：
②NO3-可以______________________________；
③NO3-在酸性环境下代替Fe3+氧化了SO32-，同时消耗H+，使Fe3+水解出的Fe(OH)3较多。
通过实验V和实验VI进行因素探究：
实验操作(已知Na+对实验无影响)5min后的现象
实验V在2mLpH=1.0的0.4mol/L Fe(NO3)3溶液中溶解固体，再加入2滴0.4mol/L Na2SO3溶液溶液的红褐色介于II、III之间
实验VI在2mLpH=1.0的稀硝酸中溶解约0.19gNaNO3固体，再加入2滴0.4mol/LNa2SO3溶液。向其中滴入少量BaCl2溶液_______________________。

实验结论：因素①和因素②均成立，因素③不明显。请将上述方案填写完整。
(5)通过上述时间，以下结果或推论合理的是_______________(填字母)。
a.Fe3+与SO32-同时发生水解反应和氧化还原反应，且水解反应的速率快，等待足够长时间后，将以氧化还原反应为主
b.浓度为1.2mol/L的稀硝酸在5min内不能将Fe2+氧化
c.向pH大于1的稀硝酸中加入少量Ba(NO3)2，使其完全溶解，可用来检验实验1的上层清液中是否存在SO42-

组卷网是一个信息分享及获取的平台，不能确保所有知识产权权属清晰，如您发现相关试题侵犯您的合法权益，请联系组卷网

组卷
试题篮
我的