选项 A B C D M NH3·H2O NaOH Na NaHCO3 N Ba(OH)2 Ba(NO3)2 BaCl2 MgCl2 P 铜 锌粉 FeO Fe Q 石蕊溶液 KSCN KSCN 石蕊溶液 解析:A项中Ba(OH)2与Fe2(SO4)3溶液反应得到的是红褐色沉淀Fe(OH)3与白色沉淀BaSO4的混合物,A错误;C项中FeO不能还原Fe3+;D项中MgCl2无法与 Fe2(SO4)3反应生成沉淀。
9.某学生鉴定某可溶性甲盐的流程如图所示,下列说法正确的是( D )
A.如果甲中含有S2-,则乙是硫黄沉淀 B.如果乙是AgCl沉淀,那么甲是FeCl3 C.丙中肯定含有Fe3+,所以甲是FeBr2 D.甲中含有铁元素,可能显+2或者+3价
解析:甲与酸化的硝酸银溶液反应可得乙与丙,乙为淡黄色沉淀,丙与KSCN溶液反应呈红色,则丙中一定含有Fe3+,则甲中含有Fe2+或Fe3+。如果甲中含有S2-,硫化亚铁不溶于水,S2-与Fe3+发生氧化还原反应而不能共存,A错误;AgCl是白色沉淀,乙不可能是AgCl,B错误;甲可能是溴化亚铁,也可能是溴化铁,C错误、D正确。
10.纳米材料一直是人们研究的重要课题,例如纳米级Fe粉表面积大,具有
超强的磁性、高效催化性等优良的性质。
Ⅰ.实验室采用气相还原法制备纳米级Fe,其流程如图所示:
(1)纳米级Fe和稀盐酸反应的离子方程式为 。 (2)如何将FeCl2·nH2O固体加热脱水制得无水FeCl2:
(用简要文字描述)。
(3)生成纳米级Fe的化学方程式为
。
Ⅱ.查阅资料:在不同温度下,纳米级Fe粉与水蒸气反应的固体产物不同,温度低于570 ℃时生成FeO,高于 570 ℃时生成Fe3O4。甲同学用图甲所示装置进行纳米级Fe粉与水蒸气反应的实验,乙同学用图乙所示的装置进行纳米级Fe粉与水蒸气的反应并验证产物。
(4)甲装置中纳米级Fe粉与水蒸气反应的化学方程式是 。 (5)甲装置中仪器a的名称为 。 (6)乙同学为探究实验结束后试管内的固体物质成分,进行了下列 实验:
实验 实验操作 步骤 将反应后得到的黑色粉末X(假定黑色粉末逐渐溶解,溶Ⅰ 为均匀的),取出少量放入另一试液呈浅绿色;有少量气
实验现象 管中,加入少量盐酸,微热 向实验Ⅰ得到的溶液中滴加几滴Ⅱ KSCN溶液,振荡
泡产生 溶液没有出现红色 根据以上实验,乙同学认为该条件下反应的固体产物为FeO。 丙同学认为乙同学的结论不正确,他的理由是
(用简要文字描述)。
(7)丁同学称取5.60 g Fe粉,用乙装置反应一段时间后,停止加热。将试管内的固体物质在干燥器中冷却后,称得质量为6.88 g,则丁同学实验后的固体物质中氧化物的质量分数为 (结果保留三位有效数字)。 解析:(1)纳米级Fe和稀盐酸反应生成FeCl2和H2,离子方程式为Fe+2H+
Fe2++H2↑。
(2)FeCl2·nH2O固体加热脱水时,易发生水解,水解方程式为FeCl2+ 2H2O
Fe(OH)2+2HCl,为防止FeCl2水解,在加热脱水时,通常通入干燥的
HCl气体,HCl能抑制FeCl2的水解,且通入的HCl气体可带走水蒸气,利于固体脱水。
(3)根据流程可知,FeCl2·nH2O固体加热脱水得到FeCl2,然后N2、H2与FeCl2在高温条件下反应得到纳米级Fe,反应方程式为FeCl2+H2
Fe+2HCl。
(4)根据已知“纳米级Fe粉与水蒸气反应,温度低于 570 ℃时生成FeO”,甲装置用酒精灯加热,反应温度较低,产物为FeO,Fe失电子,水中H得电子,生成氢气,则反应方程式为Fe+H2O(g)(5)装置甲中仪器a为蒸发皿。
FeO+H2。
(6)加入KSCN溶液,溶液没有出现红色,说明溶液中没有Fe3+,可能是因为纳米级Fe粉与水蒸气反应的过程中Fe过量,Fe没有反应完,可能发生反应Fe+2Fe3+
3Fe2+,所以看不到红色。
(7)用乙装置反应,反应温度高于570 ℃,则Fe粉与水蒸气反应的固体产物为Fe3O4,反应后所得固体的质量为6.88 g,其中氧原子的质量为m(O)=6.88 g-5.60 g=1.28 g,则n(O)=
=0.08 mol,由关系式 Fe3O4～4O,可得
n(Fe3O4)=0.02 mol,所以固体物质中氧化物的质量分数=
×100%=
Fe2++H2↑
×100%≈67.4%。
答案:(1)Fe+2H+
(2)在干燥的HCl气流中加热 (3)FeCl2+H2(4)Fe+H2O(g)(5)蒸发皿
(6)加入KSCN溶液,溶液没有出现红色,也可能是因为Fe过量,与生成的Fe3+反应转化为Fe2+ (7)67.4%
11.向FeCl3溶液中加入Na2SO3溶液,测定混合后溶液pH随混合前溶液中c(S
)/c(Fe3+)变化的曲线如图所示。
Fe+2HCl FeO+H2
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