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）又△/.2（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．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amolFe和含有bmolHNO3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a/b的值为___．-乐乐题库
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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）&&&△&&.2（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．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钝化；t1～t2时间段，反应生成的气体是SO2．②t2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．你的另一种假设是溶液中的SCN-被氧化；；为了验证你的假设，请设计一种简便的实验方案向褪色后的溶液中加入FeCl3溶液，若不恢复红色，则我的假设成立（或：向褪色后的溶液中加入KSCN溶液，若恢复红色，则我的假设成立）．（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ab的取值范围是14；若反应结束后的溶液中n（Fe3+）：n（Fe2+）=2：1，则ab的值为932．
本题难度：一般
题型：填空题&|&来源：网络
分析与解答
习题“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）又△/.2（SO4）3+3SO2↑+6H2O．请你参与探究并回答相关问题．①检查装置...”的分析与解答如下所示：
（1）①根据浓硫酸的强氧化性结合图象中各时间段的变化解答；②FeCl3溶液中滴入KSCN溶液，发生络合反应，溶液呈红色，若再滴加过量新制氯水，却发现红色褪去，可能溶液中的+3价铁被氧化为更高的价态，也可能溶液中的SCN-被过量的氯水氧化；（2）根据氧化还原反应中得失电子数目相等来回答，若HNO3只被还原成NO，1个氮原子从+5价变为+2价得3个电子，1个铁变为+3价失去3个电子或变为+2价失去2个电子；
解：（1）①在0～t1时间段，铁屑表面没有气泡生成，是因为金属铁被浓硫酸氧化，表面生成一层致密的氧化膜，这种氧化膜不溶于浓硫酸，是金属铁的钝化现象；t1～t2时间段，发生反应2Fe+6H2SO4（浓）&&&△&&.2（SO4）3+3SO2↑+6H2O，反应生成的气体是SO2，故答案为：钝化；SO2；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．发生反应：Fe3++3SCN-?Fe（SCN）3．若再滴加过量新制氯水，却发现红色褪去，从反应物的角度考虑，有两种可能，可能是溶液中的+3价铁被氧化为更高的价态，没有Fe3+，溶液不变红色，也可能是溶液中的SCN-被氧化，由于没有SCN-，溶液不变红色，如果是溶液中的SCN-被氧化，可再加SCN-，如果是溶液中的+3价铁被氧化为更高的价态，可再加FeCl3溶液，故答案为：溶液中的SCN-被氧化；向褪色后的溶液中加入FeCl3溶液，若不恢复红色，则我的假设成立（或：向褪色后的溶液中加入KSCN溶液，若恢复红色，则我的假设成立）；（2）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+，Fe和HNO3均无剩余，若金属铁全转化为亚铁，铁失电子的量为2amol，硝酸显示酸性和氧化性，根据3Fe+8HNO3 =3Fe（NO3）2 +2NO↑+4H2O3&&&&&&& 8a&mol&& b&mol& &ab=38，若金属铁全转化为三价铁，铁失电子的量为3amol，硝酸显示酸性和氧化性，根据Fe+4HNO3 =Fe（NO3）3 +NO↑+2H2O1&&&&&& 4a&mol&& b&mol&&&ab=14&&&& 则ab的取值范围是 14＜ab＜38；若反应结束后的溶液中n（Fe3+）：n（Fe2+）=2：1，则生成13a&molFe2+，失去电子23amol，同时生成硝酸亚铁须23amol硝酸根离子；&生成23amolFe3+，失去电子2amol，同时生成硝酸铁须2amol硝酸根离子；总共失去83amol电子，HNO3只被还原成NO，1个氮原子从+5价变为+2价得3个电子，根据氧化还原反应中得失电子数目相等，需被还原的硝酸的物质的量为：89amol，总共须的硝酸根离子为23amo+2amol=83amol，所以需硝酸总的物质的量为：89amol+83amol=329amol，用a&mol&Fe和含有b&mol&HNO3的稀硝酸进行实验，且反应结束后溶液中含有Fe3+和Fe2+，说明硝酸全部反应，则ab=932，故答案为：14＜ab＜38，；932；
本题综合性强，主要考查了三价铁离子的检验，解题需正确获取题干信息并能灵活运用所学化学知识，进行分析问题、解决问题．
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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）又△/.2（SO4）3+3SO2↑+6H2O．请你参与探究并回答相关问题．...
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经过分析，习题“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）又△/.2（SO4）3+3SO2↑+6H2O．请你参与探究并回答相关问题．①检查装置...”主要考察你对“铁及其化合物的性质实验”
等考点的理解。
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铁及其化合物的性质实验
与“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）又△/.2（SO4）3+3SO2↑+6H2O．请你参与探究并回答相关问题．①检查装置...”相似的题目：
在没有氧气存在时，铁与水几乎不反应，但高温下，铁能与水蒸气反应．请设计实验，证明还原铁粉与水蒸气能够发生反应．（1）铁粉与水蒸气反应的化学方程式是：&&&&&Fe3O4+4H2↑（2）证明还原铁粉与水蒸气发生了反应的方法是&&&&（3）某同学用如图所示装置进行实验，请帮助该同学完成设计，用下列简图画出未完成的实验装置示意图（铁架台可省略，导气管的形状可根据需要选择）（4）停止反应，待装置冷却后，取出反应过的还原铁粉混合物，加入过量的稀硫酸充分反应，过滤．若混合物中既有Fe2+又有Fe3+，则证明该结论的实验方法是：&&&&（5）经检验上述滤液中不含Fe3+，这不能说明还原铁粉与水蒸气反应所得产物中不含+3价的Fe元素．原因是（结合离子方程式说明）&&&&（6）某同学利用上述滤液制取白色的Fe（OH）2沉淀，向滤液中加入NaOH溶液后，观察到生成的白色沉淀迅速变成灰绿色，最后变成红褐色．①沉淀由白色→红褐色的化学方程式是：&&&&．②为了得到白色的Fe（OH）2沉淀，并尽可能长时间保持其白色，可采取的措施有多种，请写出其中的一种．&&&&．
三氯化铁是中学化学实验室中常用的化学试剂．某同学利用废铁屑收集导管B处的气体可采用的方法是&&&&．滴加盐酸时，发现反应速率较之盐酸与纯铁粉反应要快，其原因是&&&&．你认为该实验存在的缺点可能有：&&&&．
学生利用下图所列装置进行“铁与水蒸气反应”的实验，并利用产物进一步制取FeCl3o6H2O晶体．②为了检验某未知溶液是否是FeCl2溶液，同学们设计了以下实验方案加以证明．向一支装有该未知溶液的试管中先通入氯气，再滴加KSCN溶液，溶液呈现红色，证明该未知溶液是FeCl2溶液．你认为此方案是否合理&&&&（填”合理”或”不合理”）．
“两组同学对铁及其化合物的性质进行探究．（...”的最新评论
该知识点好题
1铁是日常生活中用途最广、用量最大的金属材料．（1）常温下，可用铁质容器盛装浓硫酸的原因是&&&&．（2）某实验小组利用右图装置验证铁与水蒸气的反应．①湿棉花的作用是&&&&，试管中反应的化学方程式是&&&&&Fe3O4+4H2．②实验结束后，取出少量反应后的固体于试管中，加入过量盐酸，固体完全溶解，所得溶液中存在的阳离子是&&&&（填序号）．a．一定有Fe2+、H+和Fe3+&&&&&&&&&&&&&b．一定有Fe2+、H+，可能有Fe3+c．一定有Fe2+、Fe3+，可能有&H+&&&&&&d．一定有Fe3+、H+，可能有Fe2+（3）另称取一定量的铁钉放入适量的浓硫酸中，加热，充分反应后收集气体．经测定气体中含有SO2、CO2和H2．①铁与浓硫酸反应的化学方程式是&&&&&Fe2（SO4）3+3SO2↑+6H2O．②气体中混有CO2的原因是（用化学方程式表示）&&&&&CO2+2SO2+2H2O．③将672mL（标准状况）收集到的气体通入足量溴水中，反应的离子方程式为&&&&，然后加入足量BaCl2溶液，经洗涤、干燥得到固体4.66g．由此推知收集到的气体中SO2的体积分数是&&&&．
2图（左）是还原铁粉与水蒸气反应的实验装置，实验时，B中灰色的铁粉变为黑色，且生成的黑色固体物质是一种可溶于稀盐酸的较复杂化合物．请回答下列问题：（1）B中发生反应的化学方程式为&&&&&Fe3O4+4H2 ．（2）反应前A中投放碎瓷片的目的是&&&&．（3）某次实验后，取B中的固体物质少量，溶于足量稀盐酸，再滴加KSCN溶液．溶液颜色无明显变化，试解释原因&&&&．（4）如图（左）中虚线部分，可以用右图所示装置代替，在X口点燃收集到的气体即可检验H2的存在．实验开始时，打开K1．K2，关闭K3，使反应先进行一段时间之后，必须进行&&&&&操作，方可关闭K2．打开K3，再收集气体．当收集到半瓶气体时，停止加热，关闭K1，若要使H2顺利逸出而进行点燃实验，操作的方法是&&&&．（5）替代装置未像原装置那样使用干燥管，同样顺利完成了实验，原因是&&&&．
3在不同温度下，铁粉与水蒸气反应的产物不同．Fe+H2O ＜570℃ 　FeO+H2
3Fe+4H2O ＞570℃ 　Fe3O4+4H2某兴趣小组用如图所示装置，使铁粉与过量水蒸气充分反应．（1）实验过程中，应先点燃&&&&（选填“酒精灯”或“酒精喷灯”）；装置中石棉绒的作用是&&&&．（2）若在实验中的某段时间内生成H2 448mL（已换算成标准状况），则这段时间内参加反应的铁粉质量至少是&&&& g．（3）铁粉完全反应后，兴趣小组对硬质玻璃管中生成的FeO和Fe3O4的质量进行测定，实验流程如下图（已知石棉绒不溶于盐酸）．请回答下列问题：①溶液B中的阳离子有&&&&．②固体样品A中铁的氧化物的质量分别是：m（FeO）=&&&& g，m（Fe3O4）=&&&& g．
该知识点易错题
1铁不能与冷、热水反应，但能与水蒸气反应．资料显示，在不同温度下，还原铁粉与水蒸气反应的产物是不同的，温度低于570℃时，生成FeO，高于570℃时，生成Fe3O4．老师用图1所示实验装置，完成还原铁粉与水蒸气反应的演示实验．（1）实验中使用肥皂液的作用是&&&&．（2）甲同学为探究实验后试管内的固体含有哪些物质，进行了下列实验：
取少量黑色粉末X放入试管1中，加入盐酸，微热
黑色粉末逐渐溶解，溶液呈绿色；有少量气泡产生
向试管1中滴加几滴KSCN溶液，振荡
溶液没有出现血红色根据上述实验，能确定固体中存在的物质是&&&&；不能确定是否存在Fe3O4的原因是&&&&（3&）乙同学设计实验方案如图2以确定实验后试管内的固体是否存在Fe3O4：①溶液X中发生氧化还原反应的离子方程式为&&&&；足量氨水与金属离子反应的离子方程式为&&&&．②操作a包括过滤和洗涤，检验沉淀是否已经洗涤干净的操作是&&&&．③确定是否存在Fe3O4需要测定并记录的实验数据是&&&&．
2铁是日常生活中用途最广、用量最大的金属材料．（1）常温下，可用铁质容器盛装浓硫酸的原因是&&&&．（2）某实验小组利用右图装置验证铁与水蒸气的反应．①湿棉花的作用是&&&&，试管中反应的化学方程式是&&&&&Fe3O4+4H2．②实验结束后，取出少量反应后的固体于试管中，加入过量盐酸，固体完全溶解，所得溶液中存在的阳离子是&&&&（填序号）．a．一定有Fe2+、H+和Fe3+&&&&&&&&&&&&&b．一定有Fe2+、H+，可能有Fe3+c．一定有Fe2+、Fe3+，可能有&H+&&&&&&d．一定有Fe3+、H+，可能有Fe2+（3）另称取一定量的铁钉放入适量的浓硫酸中，加热，充分反应后收集气体．经测定气体中含有SO2、CO2和H2．①铁与浓硫酸反应的化学方程式是&&&&&Fe2（SO4）3+3SO2↑+6H2O．②气体中混有CO2的原因是（用化学方程式表示）&&&&&CO2+2SO2+2H2O．③将672mL（标准状况）收集到的气体通入足量溴水中，反应的离子方程式为&&&&，然后加入足量BaCl2溶液，经洗涤、干燥得到固体4.66g．由此推知收集到的气体中SO2的体积分数是&&&&．
3图（左）是还原铁粉与水蒸气反应的实验装置，实验时，B中灰色的铁粉变为黑色，且生成的黑色固体物质是一种可溶于稀盐酸的较复杂化合物．请回答下列问题：（1）B中发生反应的化学方程式为&&&&&Fe3O4+4H2 ．（2）反应前A中投放碎瓷片的目的是&&&&．（3）某次实验后，取B中的固体物质少量，溶于足量稀盐酸，再滴加KSCN溶液．溶液颜色无明显变化，试解释原因&&&&．（4）如图（左）中虚线部分，可以用右图所示装置代替，在X口点燃收集到的气体即可检验H2的存在．实验开始时，打开K1．K2，关闭K3，使反应先进行一段时间之后，必须进行&&&&&操作，方可关闭K2．打开K3，再收集气体．当收集到半瓶气体时，停止加热，关闭K1，若要使H2顺利逸出而进行点燃实验，操作的方法是&&&&．（5）替代装置未像原装置那样使用干燥管，同样顺利完成了实验，原因是&&&&．
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解：一氧化碳还原氧化铁的化学反应式是：3CO+Fe2O32Fe+3CO2．故答案为：3CO+Fe2O32Fe+3CO2；【提出问题】碳还原氧化铁的化学反应式是：3C+2Fe2O34Fe+3CO2↑．故答案为：3C+2Fe2O34Fe+3CO2↑；【进行实验】为防止一氧化碳与空气混合加热时，引起爆炸，在实验前要先通入CO；防止高温下铁又被进入的空气氧化，实验结束后，应继续通入CO直至冷却至室温．故答案为：通入CO；防止高温下铁又被进入的空气氧化；【实验现象】因氧化铁是红色，铁粉是黑色，B中的氧化铁被完全还原后，由红色变成黑色．此时由于A中的氧化铁还没有被完全还原，仍有红色物质．故答案为：红色变为黑色；红色物质；【交流与反思】实验完成后还要考虑分离出所要得到的铁，焦炭和铁都是固体，不易分离，也是不用碳还原氧化铁的原因．故答案为：焦炭是固体，不容易和生成的铁分离（合理即可）【完善实验】澄清石灰水可以检验二氧化碳、氢氧化钠溶液可以吸收二氧化碳、一氧化碳可以还原氧化铜并生成二氧化碳气体，所以先用C检验二氧化碳的存在，为防止二氧化碳影响实验的结论，再用D中的氢氧化钠溶液吸收二氧化碳，再次连接C检查二氧化碳是否被完全吸收；然后将气体通过E，并再次连接C，如果氧化铜由黑色变成红色，C中的澄清石灰水变浑浊，说明有一氧化碳气体．因有一氧化碳存在，要进行尾气处理，而图中缺少此装置．故答案为：C→D→C→E→C；缺少尾气处理装置；【拓展延伸】（1）注意检验该装置的气密性的方法：提高d管，静止片刻后，c、d液面仍存在高度差，则气密性良好．故答案为：提高d管，静止片刻后，c、d液面仍存在高度差，则气密性良好；（2）除使视线与凹液面的最低处相平外，还应d处观察上升的是否与c中下降的一致．故答案为：使d、c中的液面相平；（3）中途添加酸时，会造成气体逸散，影响气体体积的精确测量，所以要重新实验．故答案为：重新实验；（4）已知气体的体积，根据密度，可以求出气体的质量，但不知道装置B反应后所得的固体质量（或测量铁粉的质量），无法计算．实验中由于数据缺乏而无法计算，该步骤是：装置B反应后所得的固体质量（或测量铁粉的质量）．故答案为：测量装置B反应后所得的固体质量（或测量铁粉的质量）．熟记一氧化碳还原氧化铁的化学反应式；【提出问题】熟记碳还原氧化铁的化学反应式；【进行实验】②根据可燃性气体与空气混合加热时有爆炸的危险考虑；【实验现象】根据氧化铁是红色，铁粉是黑色分析判断现象；【交流与反思】根据实验完成后还要考虑分离出所要得到的物质考虑；【完善实验】根据澄清石灰水可以检验二氧化碳、氢氧化钠溶液可以吸收二氧化碳、一氧化碳可以还原氧化铜并生成二氧化碳气体考虑；【拓展延伸】（1）认真分析其原理，利用大气压强的知识来解释检验装置气密性的方法；（2）为使测得的气体体积更精确，记录c中液面刻度时，除使视线与凹液面的最低处相平外，还应d处观察上升的是否与c中下降的一致；以尽量减少误差；（3）如果实验过程中，发现稀硫酸的量不足，应中途加酸还是重新实验：中途添加酸时，会造成气体逸散，影响气体体积的精确测量（4）已知气体的体积，根据密度，可以求出气体的质量；但不知道剩余固体质量或铁粉的质量，无法计算．所以实验中由于缺少某一步骤导致数据缺乏而无法计算，该步骤是：测量装置B反应后所得的固体质量（或测量铁粉的质量）．味精是烹制菜肴时常用的调味品，下面是某品牌味精包装上的部分文字说明．小明觉得上面的信息不能满足对味精的了解，他通过查资料获知关于味精的一些知识．如味精的鲜味与溶液的酸碱度有关，当PH为6-7时鲜味最强；味精的鲜味还与温度有关，其水溶液经120℃以上长时间加热，不仅鲜味消失，而且生成对人体有害的焦谷氨酸钠．据此，他对味精有了正确的认识．（1）下列认识不正确的是（填写字母代号）
A．A．谷氨酸钠在加热条件下生成焦谷氨酸钠是物理变化B．菜烧熟起锅后再放味精比炒菜过程中加入味精更有利于人体健康C．加入味精时，应避免在酸性或碱性较强的条件下使用D．研究问题的一种有效方法是通过实验（2）小明还想对此味精进一步探究，想测定此味精中氯化钠的含量．[查阅资料]NaCl+AgNO3=AgCl↓+NaNO3，谷氨酸钠的存在不影响NaCl性质．[实验过程]第一步：称取该味精样品10.0g，并溶于蒸馏水第二步：加入过量的硝酸银溶液，过滤第三步：用蒸馏水反复洗涤沉淀多次第四步：将沉淀烘干、称量，测得固体质量为5.74g根据上述实验步骤回答下列有关问题：①过滤操作所需要的仪器除烧杯、铁架台（带铁圈）、玻璃棒外，还需要的玻璃仪器是
漏斗．②试通过计算确定此样品中NaCl质量分数？
（1）根据题目提供的信息，挖掘其中的隐含条件，谷氨酸钠在加热生成新的物质焦谷氨酸钠，所以发生了是化学变化；菜熟了加入味精，是因为120℃以上长时间加热，不仅鲜味消失，而且生成对人体有害的焦谷氨酸钠．味精的鲜味与溶液的酸碱度有关，当PH为6-7时鲜味最强，故应该避免在酸性或碱性较强的条件下使用；研究味精中的物质（氯化钠）含量必须通过实验来进行；（2）①进行过滤操作最重要的一部就是过滤，需要的仪器较多烧杯（两只）、铁架台（带铁圈）、玻璃棒、漏斗、胶②头滴管、洗瓶（塑料）等：②根据生成的氯化银的质量计算出氯化钠的质量，进而求出质量分数．（1）谷氨酸钠在加热生成新的物质焦谷氨酸钠，所以发生了是化学变化，A选项错误（2）①要使液体与固体分离，用过滤的方法进行，缺少的仪器是漏斗②设调料味精中混有的氯化钠的质量为XNaCl+AgNO3=AgCl↓+NaNO358.5&&&&&&143.5X&&&&&&&& 5.74g列比例求出X=2.34g味精中氯化钠的质量分数为：2.34g/10g×100%=23.4%答：（1）A（2）漏斗、调料味精中混有的氯化钠的质量分数为23.4%．}