1、训练(十四)铁及其重要化合物 1(2021山东聊城检测)下列说法正确的是() AFe 在高温条件下与水蒸气反应生成 H2和 Fe(OH)3 BFe3O4溶于盐酸后加入几滴 KSCN 溶液，溶液显红色 CFeCl3溶液蒸干、灼烧后得到 FeCl3固体 DFeCl3饱和溶液滴入 NaOH 溶液中可制备 Fe(OH)3胶体 BFe 与水蒸气发生的反应为 3Fe4H2O(g)= 高温 Fe3O44H2，生成产物是 Fe3O4而 不是 Fe(OH)3，A 项错误。Fe3O4与盐酸发生反应为 Fe3O48HCl=2FeCl3FeCl24H2O， 反应所得混合液中含有 Fe3 ，滴加 KSCN 溶液后，发生
2、反应：Fe33SCNFe(SCN)3，因 生成 Fe(SCN)3溶液显红色， B 项正确。 FeCl3易发生水解反应： FeCl33H2OFe(OH)33HCl， 溶液蒸发过程中， 水解生成的 HCl 不断挥发， 平衡正向移动， 蒸干得到 Fe(OH)3固体。 Fe(OH)3 在高温灼烧时发生分解反应，化学方程式为 2Fe(OH)3= 高温 Fe2O33H2O，最终得到 Fe2O3 固体，C 项错误。FeCl3饱和溶液滴入 NaOH 溶液发生复分解反应，化学方程式为 FeCl3 3NaOH=Fe(OH)33NaCl，生成 Fe(OH)3沉淀，得不到 Fe(OH)3胶体，D 项错误。 2(202
3、0甘肃静宁模拟)下列叙述正确的是() AFe 与稀 HNO3、稀 H2SO4反应均有气泡产生，说明 Fe 与两种酸均发生置换反应 B足量的 Fe 在 Cl2中燃烧生成 FeCl2和 FeCl3 C先后将等物质的量的 Fe2O3和 Fe 分别溶于同一稀盐酸时无气体放出 DFe2O3 HCl（aq） FeCl3(aq) 无水 FeCl3，在给定的条件下能实现转化 CFe 与稀 H2SO4反应生成 FeSO4和 H2，属于置换反应，但与稀 HNO3反应生成 NO， 不是置换反应，A 项错误； Fe 与 Cl2反应只生成 FeCl3，不生成 FeCl2，B 项错误；先后将 Fe2O3和 Fe 分别溶于
4、同一稀盐酸中，由于 Fe3 的氧化性强于 H，则依次发生反应：Fe2O3 6HCl=2FeCl33H2O、2FeCl3Fe=3FeCl2，故无气体放出，C 项正确； Fe2O3溶于 HCl 溶液得到 FeCl3溶液， 由于 FeCl3发生水解反应， 故加热 FeCl3溶液不能得到无水 FeCl3， D 项错误。 3(2021黑龙江哈尔滨检测)铁与水蒸气反应实验改进前后的装置如图所示： 下列说法错误的是() A将湿棉花改为浸水的尿不湿片段，酒精灯由单头改为双头，可提供足量的水蒸气 B用具支试管可将试管口附近冷凝的水导出 C肥皂水改为吹泡泡水，收集 H2效果更好，点燃效果更明显 D改进后，悬挂的磁
5、铁能吸引铁粉，实验过程中，我们能看到具支试管中有黑色固体 不断落下 D尿不湿可吸附更多的水，且不易洒出，酒精灯改为双头可增加受热面积及尿不湿 的加热温度，从而提供足够的水蒸气，A 项正确；具支试管的结构中含支管，冷凝的水可从 支管中流出，B 项正确；泡泡水易于起泡，收集气体更容易，点燃效果更好，C 项正确；磁 铁可以吸引单质铁和 Fe3O4，D 项错误。 4(2021天津滨海新区四校联考)下列实验操作和现象、结论或目的均正确的是() 选项操作和现象结论或目的 A 向红砖粉末中加入盐酸， 充分反应后取上层清液 于试管中，滴加 KSCN 溶液 23 滴，溶液呈红 色 红砖中含 有氧化铁 B CO
6、还原 Fe2O3得到的黑色固体加入盐酸溶解后 再加入 KSCN 溶液，溶液不显红色 黑色固体中没 有 Fe3O4 C 取少量 Fe(NO3)2试样加水溶解，加稀 H2SO4酸 化，滴加 KSCN 溶液，溶液变为红色 该 Fe(NO3)2 试样已经变质 D 向某溶液中通入 Cl2，然后再加入 KSCN 溶液变 红色 原溶液中 含有 Fe2 ACO 还原 Fe2O3得到单质 Fe，即使有 Fe3O4，其溶于盐酸后产生的 Fe3 与 Fe 发生反 应： Fe2Fe3 =3Fe2， 加入 KSCN 溶液也不显红色， B 项错误； NO 3 H 具有强氧化性， 而 Fe2 具有还原性，两者发生氧化还原反
7、应，有 Fe3生成，遇 KSCN 溶液呈红色，不能证 明样品是否变质，C 项错误；若原溶液中不存在 Fe2 ，存在 Fe3，也有此现象，D 项错误。 5(2021广东深圳三校联考)某同学用含有铁锈(Fe2O3)的废铁屑来制取氯化铁晶体的装 置(省略夹持装置，气密性已检查)如图所示。下列推断不合理的是() A烧杯中 H2O2溶液的作用是将 Fe2 氧化为 Fe3 BA 中存在氧化铁与盐酸反应生成氯化铁的反应 CB 中收集到的气体是氢气 D向反应后的烧杯中通入少量 SO2，则溶液颜色立即由棕黄色变为浅绿色 D铁单质与盐酸反应只能得到 Fe2 ，需要氧化剂将其氧化成 Fe3，A 项正确；氧化 铁能够
8、与盐酸发生复分解反应，B 项正确；进入导气管中的气体是氢气与氯化氢，排水法收 集到的气体是氢气，C 项正确；SO2会与 Fe3 发生氧化还原反应生成浅绿色的 Fe2，但 SO2 少量，溶液不能立即变色，D 项错误。 6(2021河南鹤壁一中检测)硫酸亚铁的用途广泛，可以制备下图所示物质，下列说法 错误的是() AFe4(OH)2(SO4)5属于碱式盐，可用作净水剂 B与足量 NH4HCO3反应的离子方程式为：2HCO 3 Fe2 =FeCO3CO2H2O C可用稀硫酸和 K3Fe(CN)6溶液检验铁红中是否含有 FeCO3 D “冷却结晶”后的操作是过滤， “锻烧”操作的主要仪器有酒精灯、蒸发
9、皿、玻璃棒 D Fe4(OH)2(SO4)5电离后的阴离子为 OH 和 SO2 4 ，阳离子为 Fe3 ，属于碱式盐， 其中 Fe3 可水解产生 Fe(OH)3的胶体，吸附水中的杂质，可作净水剂，A 项正确；FeSO4与 足量 NH4HCO3反应的离子方程式为： 2HCO 3 Fe2 =FeCO3CO2H2O， B 项正确； Fe2 能使 K3Fe(CN)6生成蓝色沉淀，用稀硫酸和 K3Fe(CN)6溶液检验铁红中是否含有 FeCO3，若含有，溶液会生成蓝色沉淀，若不含有，则无明显现象，C 项正确；“冷却结晶” 后的操作是过滤， “煅烧”操作的主要仪器有酒精灯、三脚架、坩埚、泥三角、玻璃棒，D
10、 项错误。 7(2021河南郑州一中检测)氯化铁是有机合成中常用的催化剂，下图是模拟化工厂利 用工业废铁屑制备催化剂氯化铁的部分装置图，下列相关说法正确的是() A实验室也可以用装置甲制备 SO2、C2H4 B实验过程中，应先让装置乙中的反应进行一段时间后，再开始装置甲中的反应 C实验过程中应该关闭弹簧夹 3，让装置丙中的 NaOH 溶液充分吸收多余的 Cl2 D反应结束后将三颈烧瓶中的溶液加热浓缩、冷却结晶，可制得氯化铁晶体 B实验室利用乙醇与浓硫酸在 170 下发生消去反应生成乙烯， 缺少温度计， A 项错 误；乙中铁与盐酸反应生成 FeCl2，再通入甲中产生的 Cl2，将 FeCl2氧化
11、为 FeCl3，减少尾 气的产生，B 项正确；实验过程中要打开弹簧夹 3，保持与大气相通，防止装置内压强过大， 发生事故，C 项错误；FeCl3易发生水解反应，加热浓缩会促进其水解，得不到氯化铁晶体， D 项错误。 8(2021黑龙江哈尔滨检测)铁粉具有平肝镇心，消痈解毒之功效，主治惊痫、癫狂、 脚气冲心、贫血等。某兴趣小组探究用氢气和碳酸亚铁制取铁粉并检验反应产物，实验装置 如图。下列说法不正确的是() A通过调节分液漏斗的活塞以控制中气泡产生快慢 B装置的作用是干燥氢气 C装置、中的药品分别是无水硫酸铜、碱石灰 D加热装置 Y 前，应先让 X 反应一段时间，排除装置中的空气 C通过控制滴加
12、稀硫酸的速率，控制中气泡产生的快慢，A 项正确；中盛有浓硫 酸，用于干燥氢气，B 项正确；中无水硫酸铜用于检验反应产生的水蒸气，中盛有无水 氯化钙，防止澄清石灰水中水蒸气进入装置，不能用碱石灰，易吸收 CO2，影响其检验， C 项错误；加热 Y 前，要先利用产生的氢气排出装置内的空气，防止氢气混入空气，加热 时引起爆炸，D 项正确。 9(2021江西抚州七校联考)实验室测定氧化物 X(FexO)的组成实验如下： 下列有关说法正确的是() A样品 X 中氧元素的质量分数约为 26.3% B溶液 Y 中 c(Fe2 )c(Fe3)21 C溶液 Z 中的离子只有 Fe3 和 Cl D根据步骤、可判断
13、 X 的组成为 Fe0.75O A溶液 Y 中通入 0.01 mol Cl2，发生反应：2Fe2 Cl2=2Fe32Cl，则 Y 中含有 0.02 mol Fe2 ，因此 X 中相当于 FeO 的质量为 0.02 mol72 g/mol1.44 g，相当于 Fe2O3的 质量为 3.04 g1.44 g1.6 g，则有 n(Fe2O3)0.01 mol，故 X 可看作 2FeOFe2O3，可看作 Fe0.8O，D 项错误。样品 X 中氧元素的质量分数为 16 160.856 100%26.3%，A 项正确； 据上述分析可知，溶液 Y 中 c(Fe2 )c(Fe3)11，B 项错误；步骤中加入足
14、量盐酸， 故溶液 Z 中含有 Fe3 、H和 Cl，C 项错误。 10(2021湖北荆门检测)FeCl3具有净水作用，但腐蚀设备，而聚合氯化铁是一种新型 的絮凝剂，处理污水比 FeCl3高效，且腐蚀性小。请回答下列问题： (1)FeCl3净水的原理是_(用文字描 述)。FeCl3溶液腐蚀钢铁设备，除 H 作用外，另一主要原因是(用离子方程式表示)_ _。 (2)工业上用 NaClO3氧化酸性 FeCl2溶液得到 FeCl3。 完成 NaClO3氧化 FeCl2的离子 方程式： ClO 3 _Fe2 _Cl_ Fe3_。 (3)通过控制条件，FeCl3在溶液中水解生成聚合氧化铁，离子方程式为：x
15、Fe3 yH2O Fex(OH) （3xy） y yH 。欲使平衡正向移动可采用的方法是(填序号)_。 a降温b加水稀释 c加入 NH4Cld加入 NH4HCO3 (4)工业上常用 FeCl3溶液吸收尾气中的 H2S，得到单质硫；过滤后，再以石墨为电极， 在一定条件下电解再生 FeCl3并回收 H2。FeCl3与 H2S 反应的离子方程式为 _。 解析(1)FeCl3净水的原理是 Fe3 水解产生的 Fe(OH)3胶体，能吸附水中悬浮的杂质。 FeCl3具有较强氧化性，可与 Fe 反应生成 FeCl2而腐蚀钢铁设备。 (2)该反应中 Cl 元素由5 价降低到1 价，Fe 元素由2 价升高到3
16、价，根据得失电 子守恒、原子守恒和电荷守恒配平可得：ClO 3 6Fe2 6H=Cl6Fe33H2O。 (3)盐类的水解反应是吸热反应，降低温度，平衡逆向移动，a 错误；加水稀释，水解平 衡正向移动，b 正确；加入 NH4Cl，NH 4 与 Fe3 均发生水解反应，相互抑制，使 Fe3的水 解平衡逆向移动，c 错误；加入 NH4HCO3，H 与 HCO 3 反应生成 CO2和 H2O，使 Fe3 的 水解平衡正向移动，d 正确。 (4)FeCl3与 H2S 发生氧化还原反应生成 FeCl2、S 和 HCl，离子方程式为 2Fe3 H2S=2Fe2 S2H。 答案(1)Fe3 水解产生的 Fe(
17、OH)3胶体，能吸附水中悬浮的杂质 2Fe3 Fe=3Fe2 (2)166H 163H2O (3) b、 d (4)2Fe3 H2S=2Fe2S2H 11(2021山西大同检测)Fe2O3在磁性、催化、气敏等方面用途非常广泛，以硫铁矿 烧渣(含 Fe2O3、SiO2、CaO、Al2O3等)为原料生产Fe2O3的流程如下： (1)“还原焙烧”时，焦炭的作用是_，起还原作用的主 要物质是_(填化学式)。 (2)“浸取”时，为提高铁的浸取率，可采取的措施除粉碎焙烧后的熔体、适当增大硫 酸的用量外，还可采取的措施有_(任写一条)。 (3)“过滤”前，将溶液的 pH 调至 55.5 的目的是将 Al3
18、转化为_(填化学 式)。 (4)“缓慢干燥”生成铁黄的化学方程式为_。 (5)经上述流程制得的Fe2O3中含有少量 FeO 和 Al2O3杂质，某课题小组称取 8.138 0 g Fe2O3样品，溶于 100 mL 2.00 molL l H2SO4溶液中，完全溶解后加入过量 H2O2溶液，然 后加入 1.00 molL 1的 NaOH 溶液，生成固体的质量与加入 NaOH 溶液体积的关系如图，则 该样品中Fe2O3的百分含量为_(百分数保留到小数点后两位)。 解析(1)“还原焙烧”时，焦炭与氧气反应产生 CO 作还原剂，将 Fe2O3还原，故焦炭 的作用是燃烧提供热量和产生还原剂，起还原作用
19、的主要物质是 CO。 (2)“浸取”时，为提高铁的浸取率，可采取的措施有粉碎焙烧后的熔体、充分搅拌(增 大接触面积)、适当增大硫酸的用量、适当延长浸取时间等。 (3)硫铁矿烧渣含 Fe2O3、SiO2、CaO、Al2O3等， “过滤”前，将溶液的 pH 调至 55.5， 为了除去 SiO2、CaO、Al2O3等杂质，故应将 Al3 转化为 Al(OH)3沉淀。 (4)FeSO4溶液加入氨水后转化为 Fe(OH)2，在氧气作用下转化为铁黄(FeOOH)，故“缓 慢干燥”生成铁黄的化学方程式为 4Fe(OH)2O2=4FeOOH2H2O。 (5)在样品中加入 H2SO4溶液发生的反应为 Fe2O3
20、3H2SO4=Fe2(SO4)33H2O、Al2O3 3H2SO4=Al2(SO4)33H2O、FeOH2SO4=FeSO4H2O，再加入过量 H2O2溶液将 Fe2 氧化为 Fe3。由图像可知，OA 为 NaOH 溶液中和过量 H2SO4，AB 为 Al3、Fe3生成 Al(OH)3、Fe(OH)3沉淀，BC 为 Al(OH)3的溶解，最后剩余固体为 Fe(OH)3。BC 固体质 量减少 10.909 5 g10.753 5 g0.156 g，即 mAl(OH)30.156 g，nAl(OH)30.002 mol； 根据 Al 元素守恒可知，Al2O3为 0.001 mol，其质量为 0.0
21、78 g。nFe(OH)310.753 5 g/(107gmol 1)0.100 5 mol。 设Fe2O3为a mol， 则FeO为(0.100 52a)mol， 根据反应方程式可得3a(0.100 52a)mol 0.150 5 mol，解得 a0.05 mol，则样品中Fe2O3的百分含量为(0.05 mol160 gmol 1)/8.138 0 g100%98.30%。 答案(1)燃烧提供热量和产生还原剂CO (2)充分搅拌(或适当延长浸取时间等其他合理答案) (3)Al(OH)3 (4)4Fe(OH)2O2=4FeOOH2H2O (5)98.30% 12 (2021广西南宁二中检测)
22、碳酸亚铁可用于治疗缺铁性贫血。 实验室里先制得硫酸亚 铁，后将硫酸亚铁与碳酸氢铵反应制得碳酸亚铁(Fe2 2HCO 3 =FeCO3CO2 H2O)。实验装置如下图所示(部分夹持仪器略去)。回答下列问题： (1)配制溶液所用的蒸馏水必须先除去溶解的氧气，具体方法是_。 (2) 实 验 过 程 中 ， 将 生 成 的 FeSO4溶 液 和 NH4HCO3溶 液 混 合 的 操 作 是 _。 (3)装置 B 中的 NH4HCO3需过量的原因_(填字母标号)。 a除去 FeSO4溶液中残留的硫酸 bFe2 充分转化为 FeCO3 cNH4HCO3溶解度比较大 dNH4HCO3受热分解损失 (4)碳酸
23、亚铁在潮湿的空气中逐渐被氧化生成氢氧化铁和一种气体，反应的化学方程式 为_。 (5)NaHCO3与 NH4HCO3均可作为 Fe2 的沉淀剂，但更常用 NH4HCO3，理由是 _(写出一点即可)。 (6)设计实验检验制得的产品中是否含 Fe2 ：_。 解析打开活塞 K1、K3，A 中稀硫酸和 Fe 反应生成硫酸亚铁和氢气，关闭 K1、K3打 开 K2，通过气 体压强使 硫酸亚铁 溶液进入 B 装置，B 装置中 发生反应 Fe2 2HCO 3 =FeCO3CO2H2O，生成的二氧化碳及 A 中的氢气通过 C 检验。 (1)氧气在蒸馏水中的溶解度随着温度的升高而降低，所以配制溶液所用的蒸馏水必须
24、先除去溶解的氧气，具体方法是将蒸馏水煮沸后迅速冷却。 (2)关闭 K1、K3打开 K2，生成的气体使 A 中压强增大，通过气体压强使硫酸亚铁溶液 进入 B 装置。 (3)NH4HCO3能和稀硫酸反应而除去氢离子，将亚铁离子转化为 FeCO3，且 NH4HCO3 受热易分解，故选取 a、b、d。 (4)碳酸亚铁在潮湿的空气中逐渐被氧化生成氢氧化铁和一种气体，根据元素守恒确定 生成气体成分为二氧化碳，反应方程式为 4FeCO36H2OO2=4Fe(OH)34CO2。 (5)NH 4 离子水解生成氢离子，降低溶液的 pH，减少副产物氢氧化亚铁生成，且过量 时易除去，故选取 NH4HCO3。 (6)F
25、e2 离子常用铁氰化钾溶液检验， 能和铁氰化钾溶液生成特征蓝色沉淀， 其检验方法 为：取少量样品于试管中，加入铁氰化钾溶液，如果不生成蓝色沉淀，则说明不含 Fe2 离 子，否则含有 Fe2 离子。 答案(1)将蒸馏水煮沸后迅速冷却(2)关闭 K1、K3打开 K2(3)a、b、d (4)4FeCO36H2OO2=4Fe(OH)34CO2 (5)铵根离子水解生成氢离子，降低溶液的 pH，减少副产物氢氧化亚铁生成，且过量时 易除去 (6)取少量样品于试管中，加入适量的稀硫酸溶解加入铁氰化钾溶液，如果不生成蓝色 沉淀，则说明不含亚铁离子，否则含有亚铁离子 13(2021辽宁沈阳六校联考)文献记载：HN
26、O3与铁反应能产生 H2，某小组进行如下实 验。 实验：20 ，将过量铁粉溶于 0.5 molL 1 HNO3中，立即有无色气体生成，充分反 应后，溶液几乎无色。 (1)检验气体：方法如下图所示。 确认气体是 H2，不含 NO。实验证据是_。 (2)检验溶液：取上层清液，等分两份 向一份滴加 K3Fe(CN)6溶液，_(填现象)，说明含有 Fe2 。 向另一份加入 NaOH 溶液，产生灰绿色沉淀；加热至沸，有刺激性气味气体逸出， 用湿润红色石蕊试纸检验，试纸变蓝。综合、，说明实验中发生的反应有 Fe2H =Fe2 H2，另外还有_。 (3)对 H2产生的原因提出假设：HNO3中 H 的氧化性大
27、于 NO 3 ，验证如下： 实 验 ： 将 铜 粉 溶 于 0.5 mol/L HNO3中 。 证 实 假 设 不 成 立 ， 实 验 证 据 是 _。 (4)重新假设： H 的还原速率大于 NO 3 的还原速率。 改变条件重复实验， 向 2 mL 0.5 molL 1 HNO3中加入过量铁粉，结果如下： 实验序号 温度20 40 60 生成 H2体积6.0 mL3.4 mL2.6 mL 现象 溶液几 乎无色 溶液略 显黄色 溶液显黄色 经检验，实验、中，NO 3 的还原产物与实验相同。 根据实验现象，能否确定假设成立？_。 从反应速率的角度解释温度升高 H2体积减少的原因 _ _ _。 (5
28、) 改用 3 mol/L HNO3与过量铁粉反应，HNO3的还原产物主要是 NO。综上所述，有 利于金属与硝酸反应生成氢气的条件是_。 解析(1)根据 H2、NO 的特征性质进行检验，无色气体通入空气中，气体未变成红棕 色，说明不含 NO。肥皂液中产生大量气泡，点燃肥皂泡，发生爆鸣声，证明气体是 H2。 (2)若溶液中含有 Fe2 ，滴加 K3Fe(CN)6溶液，产生蓝色沉淀。加入 NaOH 溶液， 产生灰绿色沉淀； 加热至沸， 有刺激性气味气体逸出， 用湿润红色石蕊试纸检验， 试纸变蓝， 则该气体为 NH3，说明 Fe 与 HNO3反应时，NO 3 被还原生成 NH 4 ，结合得失电子守恒、
29、 原子守恒及电荷守恒写出离子方程式：4FeNO 3 10H =4Fe2 NH 4 3H2O。 (3)若 HNO3中 H 的氧化性大于 NO 3 ，将铜粉溶于 0.5 mol/L HNO3中，由于铜是不活 泼金属，NO 3 不发生反应，而实际上反应产生的气体遇空气变成红棕色，溶液变成蓝色， 故假设不成立。 (4)根据表中实验现象，不能确定假设成立，其原因是温度升高，H 、NO 3 的还原速 率均增大，NO 3 的还原速率增大的更多， H 同时被消耗，H得电子的机会减少，导致产 生 H2的体积减少。 (5)改用 3 mol/L HNO3与过量铁粉反应，HNO3的还原产物主要是 NO，对比表中实验现
30、 象得出，硝酸的浓度较低、温度较低有利于金属与硝酸反应生成氢气。 答案(1)气体遇空气未见红棕色；点燃肥皂泡，发出爆鸣声 (2) 产生蓝色沉淀 4FeNO 3 10H =4Fe2 NH 4 3H2O (3)没有 H2产生，溶液变蓝 (4)不能确定 温度升高，H 、NO 3 的还原速率均增大，NO 3 的还原速率增大的更多， H 同时 被消耗，H 得电子的机会减少，导致产生 H2的体积减少 (5)较低温度、低浓度硝酸 14 (2021山东日照检测)如图是铁与水蒸气反应的实验装置。 在硬质玻璃管中放入还原 铁粉和石棉绒(石棉绒是耐高温材料，与水、铁不反应)的混合物，加热，并通入水蒸气，就 可以完成
31、高温下铁与水蒸气反应的实验。 (1)已知该实验反应的反应方程式为： _Fe_H2O(g)= 高温 _Fe3O4_H2(请 配平)。 (2)仪器 a 的名称是_。 (3)某同学为了研究一定时间内铁粉的转化率，设计了如下实验：准确称量一定质量的 铁粉进行反应，测量反应后生成气体的体积，计算铁粉的转化率。 该同学应该先点燃_(填“A”或“B”)处的酒精灯(或酒精喷灯)，测量气体体积不 可以选用上图中_(填“甲”“乙”或“丙”)装置。 称取 5.6 g 铁粉与适量石棉绒混合，然后加热反应一段时间。若测出的气体体积在标 准状况下为 0.448 L，则铁粉的转化率为_ 转化率已消耗的量 起始的量。 (4)
32、将硬质玻璃管中反应后的固体混合物全部取出置于烧杯中，加入足量的盐酸溶解并 过滤，为探究反应后溶液中可能的阳离子，小林同学进行如下实验，请你将下表补充完整： 步骤现象 解释(用离子方程式表 示) 结论 .取样， 滴加 KSCN 溶液 溶液不变红色 Fe3O48H =Fe2 2Fe3 4H2O _ .反应后的溶液 中阳离子为 _.取样， 滴加 NaOH 溶液 刚开始无明显现象，一段 时间后先出现_色 沉淀，迅速变为灰绿色， 最终变为_色 _ Fe2 2OH =Fe(OH)2 4Fe(OH)22H2OO2 =4Fe(OH)3 解析(3)高温下铁和水蒸气反应，所以装置 A 处加热产生水蒸气，再点燃 B
33、 装置处 的酒精灯，甲中导气管位置错误，排水量气不能排除水，不可以测量生成氢气的体积，乙丙 都可以利用装置测定生成气体的体积。称取 5.6 g 铁粉与适量石棉绒混合，然后加热反应 一段时间。 若测出的气体体积在标准状况下为 0.448 L， 生成的气体是氢气， 物质的量为 0.02 mol，依据反应的化学方程式得到反应铁的质量为 0.02 mol3 4 0.015 mol，质量是 0.015 mol56 g/mol0.84 g， 则铁粉的转化率为 0.84 g/5.6 g100%15%。 (4)向反应后的溶液中 滴加 KSCN 溶液，溶液不变红色，溶液中不存在铁离子，这说明铁过量，生成的铁离子被 铁还原生成亚铁离子，离子方程式为 Fe2Fe3 =3Fe2；取样，滴加 NaOH 溶液，刚开始 无明显现象，说明盐酸过量，首先发生中和反应，方程式为 OH H=H2O；根据离子方 程式可知有氢氧化亚铁生成， 又因为氢氧化亚铁易被氧化， 所以实验现象是一段时间后先出 现白色沉淀，迅速变为灰绿色，最终变为红褐色，根据以上分析可知反应后的溶液中阳离子 为 H 、Fe2。 答案(1)3414(2)干燥管(3)A甲15%(4)Fe2Fe3 =3Fe2 白红 褐OH H=H2O H 、Fe2
