（14分）某中學(xué)化學(xué)課外活動小組欲探究鐵在氯氣中燃燒產(chǎn)物的成份、性質(zhì)和用途，設(shè)計了如下實驗步驟：
（1）用下列實驗裝置制取干燥純凈的氯氣

①制備并收集得到干燥純凈的氯氣，上述各裝置按氣流從左到右方向連接順序為
            （填儀器接口的字母編號）
②該實驗還存在不足之處，應(yīng)如何改進(jìn)？                                  
（2）某同學(xué)將一定量鐵粉與Cl2恰好完全反應(yīng)得到一固體物質(zhì)a，然后通過實驗確定其成分。探究過程如下：
①提出假設(shè)：（請把下列假設(shè)補(bǔ)充完整）
假設(shè)①：該固體物質(zhì)是FeCl3；假設(shè)②：              ；假設(shè)③：              。
②設(shè)計實驗方案：
取少量固體物質(zhì)a于燒杯中，加適量水溶解，然后取兩份a溶液分別進(jìn)行實驗，實驗現(xiàn)象與結(jié)論如下表，請在表格內(nèi)的橫線處填空。
實驗方法
實驗現(xiàn)象
結(jié)論
在溶液中加
KSCN溶液
             
固體物質(zhì)中有FeCl3
向a溶液中滴加
酸性KMnO4溶液
KMnO4溶液紫色
不褪色
固體物質(zhì)中不含______
由此得出結(jié)論：假設(shè)     成立（填序號①②③）。
（3）為進(jìn)一步探究物質(zhì)a的性質(zhì)，他們又利用a溶液做了如下一些實驗，其中現(xiàn)象、結(jié)論均正確的是_____________（填寫序號）
A．向氫氧化鎂懸濁液中滴加a溶液出現(xiàn)紅褐色沉淀，證明Fe(OH)3溶解度小于Mg(OH)2溶解度
B．向a溶液中加入少量鐵粉，鐵粉溶解，溶液顏色由淺綠色變成黃色
C．向沸水中滴加a的飽和溶液，立即出現(xiàn)紅褐色沉淀
D．將a溶液加熱蒸干并灼燒，得到Fe2O3固體
（4）a溶液常作印刷電路銅板的腐蝕劑，得到含有Cu2+等的廢液，有人提出可以利用如右圖的裝置從得到的廢液中提煉金屬銅。該過程中甲池負(fù)極的電極反應(yīng)式是         ，若乙池中裝入廢液500mL，當(dāng)陰極增重3.2g時，停止通電，此時陽極產(chǎn)生氣體的體積
（標(biāo)準(zhǔn)狀況）為        （假設(shè)氣體全部逸出）。
（14分）（1）①aedbcgf （2分）    ②在C后接NaOH溶液尾氣處理裝置（1分）
（2）（1）FeCl2（1分）；FeCl3和FeCl2的混合物（1分）
（2）
實驗方法
實驗現(xiàn)象
結(jié)論
在溶液中加
KSCN溶液
溶液為紅色（1分）
固體物質(zhì)中有FeCl3
向a溶液中滴加
酸性KMnO4溶液
KMnO4溶液紫色
不褪色
固體物質(zhì)中不含FeCl2（1分）
由此得出結(jié)論：假設(shè)  ①  結(jié)論成立（1分）
（3）A D（2分） （4）（2分），1.12L（2分）
(1)①由于濃鹽酸易揮發(fā)，所以生成的氯氣中含有氯化氫，可以通過飽和食鹽水除去。干燥氯氣可以濃硫酸。由于氯氣的密度大于空氣的，所以應(yīng)該用向下排空氣發(fā)收集，即正確的順序是aedbcgf 。
②由于氯氣是有毒氣體，應(yīng)該有尾氣處理裝置，即在C后接NaOH溶液尾氣處理裝置。
（2）①由于鐵元素有兩種價態(tài)＋2價和＋3價，所以假設(shè)2和3分別是FeCl2；FeCl3和FeCl2的混合物。
②在溶液中鐵離子能和KSCN溶液發(fā)生反應(yīng)，使溶液顯紅色；酸性高錳酸鉀溶液具有強(qiáng)氧化性，能氧化亞鐵離子。由于實驗中酸性高錳酸鉀溶液不褪色，說明固體中不存在氯化亞鐵，因此假設(shè)①是正確的。
（3）根據(jù)沉淀轉(zhuǎn)化的特點：向溶解度更小的方向轉(zhuǎn)化可知，選項A正確；B不正確，氯化亞鐵在溶液中顯淺綠色，因此實驗現(xiàn)象應(yīng)該是溶液顏色由黃色變成淺綠色；C不正確，得到的是氫氧化鐵膠體；氯化鐵水解，加熱促進(jìn)水解，且氯化氫極易揮發(fā)，實驗最終得到的是氫氧化鐵，灼燒得到氧化鐵，D正確，答案選AD。
（4）原電池中負(fù)極失去電子，所以甲烷在負(fù)極通入。由于電解質(zhì)是氫氧化鉀，因此負(fù)極反應(yīng)式是。電解池中陰極銅離子放電，陽極Cl－放電，電極反應(yīng)式分別是Cu2＋＋2e－=Cu、2Cl－－2e－=Cl2↑。生成銅是3.2g，轉(zhuǎn)移電子是0.1mol，所以生成氯氣是0.05mol，標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積是0.05mol×22.4L/mol＝1.12L。
練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中化學(xué) 來源：不詳 題型：單選題

實驗室制備硫酸亞鐵，為了防止被氧化，最好加入哪種物質(zhì)（     ）。
A．鐵粉B．鎂粉C．鋅粉D．鋁粉

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科目：高中化學(xué) 來源：不詳 題型：實驗題

細(xì)菌冶金是一種新工藝，其能耗少、減少環(huán)境污染．稱為“綠色冶金”。其原理：①氧化硫硫桿菌和聚硫桿菌能把礦石中的硫氧化成硫酸，反應(yīng)式為2S+3O2+2H2O  2H2SO4，②氧化亞鐵硫桿菌在上面產(chǎn)生的硫酸中能把硫酸亞鐵氧化成硫酸鐵③細(xì)菌得到了所需要的能量，生成的硫酸鐵可把FeS2（黃鐵礦）和Cu2S（輝銅礦）等轉(zhuǎn)變?yōu)榭扇苄曰衔锒鴱牡V石中溶解出來，其化學(xué)過程是：
Fe2S2（黃鐵礦）+7Fe2(SO­4)3+8H2O    15FeSO4+ 8H2SO4
Cu2S（輝銅礦）+2Fe­2(SO4)2    2CuSO4+4FeSO4+S
（1）寫出②反應(yīng)的化學(xué)方程式：                                            。
（2）某實驗小組，欲將硫酸銅和硫酸亞鐵的酸性混合液分離出硫酸亞鐵溶液．經(jīng)查閱資料得知，在溶液中通過調(diào)節(jié)溶液的酸堿性而使Cu2+、Fe2+、Fe3+分別生成沉淀的pH如表2
物質(zhì)
Cu（OH）2
Fe（OH）2
Fe（OH）3
開始沉淀pH
6.0
7.5
1.4
沉淀完全pH
13
14
3.7
實驗室有下列試劑可供選擇A．H2O2    B．CaO  C．CuO   D．稀H2SO4  E．鐵粉;   
實驗經(jīng)過濾后還需設(shè)計的實驗操作步驟和目的是：
實驗步驟
實驗操作
實驗操作的目的
步驟1
 
 
步驟2
 
 
步驟3]
 
 
步驟4
洗滌
 
步驟5
 
得到FeSO­4溶液
（3）若向CuSO4、FeSO4混合液中加入適量堿液，將溶液蒸干、灼燒得到紅色粉末是Fe2O3、Cu2O混合物，欲測定該混合物中Cu2O的質(zhì)量分?jǐn)?shù)。該實驗小組的方法是向m g混合物中加人足量的稀硫酸，經(jīng)過濾、洗滌、干燥、稱量固體的質(zhì)量為n g。已知Cu2O溶于稀硫酸生成Cu和CuSO4。某學(xué)生據(jù)此計算出該混合物Cu2O的質(zhì)量分?jǐn)?shù)的計算式。該學(xué)生的計算是否正確：               ，請說明理由                                                               。

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科目：高中化學(xué) 來源：不詳 題型：實驗題

（12分）兩組同學(xué)對鐵及其化合物的性質(zhì)進(jìn)行探究。
（1）一組同學(xué)用圖1所示裝置對鐵與濃硫酸的反應(yīng)進(jìn)行實驗。已知：
2Fe + 6H2SO4(濃)Fe2(SO4)3 + 3SO2↑+ 6H2O。請你參與探究并回答相關(guān)問題。
①檢查裝置氣密性后，將過量的鐵屑和一定量的濃硫酸放入燒瓶，塞緊橡皮塞，開始計時t1時開始加熱，在鐵屑表面逐漸產(chǎn)生氣泡，當(dāng)有大量氣泡產(chǎn)生時，控制反應(yīng)溫度基本不變。甲同學(xué)將收集到的氣體體積與時間的關(guān)系粗略地表示為圖2。

圖1                                   圖2
在0～t1時間段，鐵屑表面沒有氣泡生成，說明鐵在濃硫酸中發(fā)生了__________；t1～t2時間段，反應(yīng)生成的氣體是__________。
②t2時，取少量反應(yīng)液，先滴加少量新制飽和氯水，然后滴加KSCN溶液，呈現(xiàn)血紅色。若再滴加過量新制氯水，卻發(fā)現(xiàn)紅色褪去。同學(xué)們對紅色褪去的原因提出各自的假設(shè)。乙同學(xué)的假設(shè)是：溶液中的+3價鐵被氧化為更高的價態(tài)。你的另一種假設(shè)是__________；為了驗證你的假設(shè)，請設(shè)計一種簡便的實驗方案__________。
（2）另一組同學(xué)對鐵和稀硝酸的反應(yīng)進(jìn)行探究。他們用a mol Fe和含有b mol HNO3的稀硝酸進(jìn)行實驗，若HNO3只被還原成NO，且反應(yīng)結(jié)束后溶液中含有Fe3+和Fe2+，則a/b的取值范圍是__________；若反應(yīng)結(jié)束后的溶液中n(Fe3+):n(Fe2+)=2:1，則的值為__________。

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科目：高中化學(xué) 來源：不詳 題型：單選題

向只含有Fe3+、Cu2+、H+各0.1mol及a mol SO的某溶液中(只來源于水電離的離子不考慮)加入足量鋅粉,攪拌使其充分反應(yīng),下列說法中正確的是（   ）
A．當(dāng)消耗13克Zn時, 得到的還原產(chǎn)物為0.25mol
B．當(dāng)溶液中不再產(chǎn)生氣泡時,溶液中大量存在的陽離子只有Zn2+
C．反應(yīng)中最多有兩種單質(zhì)生成
D．反應(yīng)結(jié)束時,可得到0.25molZnSO4

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科目：高中化學(xué) 來源：不詳 題型：實驗題

(13分)某種含有少量FeCl2雜質(zhì)的FeCl3樣品，現(xiàn)要測定其中鐵元素的含量。實驗采用以下步驟進(jìn)行：
①準(zhǔn)確稱量m g樣品（2~3g）；
②向樣品中加入10mL 5mol/L的鹽酸，再加入蒸餾水，配制成250mL溶液；
③量取25mL操作②中配得的溶液，加入3mL溴水，加熱使之完全反應(yīng)；
④趁熱迅速加入濃度為10%的氨水至過量，充分?jǐn)嚢瑁怪耆恋恚?br />⑤過濾，將沉淀洗滌、灼燒、冷卻稱量，反復(fù)操作至恒重。
請根據(jù)上面的敘述回答：
（1）若稱量前，托盤天平的指針偏向標(biāo)尺左方；稱量讀數(shù)時，指針剛好在標(biāo)尺的中間，則所得樣品的質(zhì)量           。
A、比mg多       B、比mg少        C、恰好為mg
（2）溶解樣品時要加入鹽酸，原因是                           。
（3）配制250mL溶液時，除需250mL的容量瓶、燒杯外，還需用到的玻璃儀器是                   。
（4）加入溴水時發(fā)生反應(yīng)的離子方程式是                    。
（5）若坩堝質(zhì)量為W1 g，坩堝與灼燒后固體的總質(zhì)量是W2 g，則樣品中鐵元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)是                    。
（6）若在配制250mL溶液時，所用的容量瓶沒有洗干凈。當(dāng)含有下列物質(zhì)時，最終會使鐵元素的測定含量（填“偏高”、“偏低”或“不變”）。
①NaCl          ②Fe2(SO4)3            ③Mg(NO3)2            

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科目：高中化學(xué) 來源：不詳 題型：填空題

（9分）早在春秋戰(zhàn)國時期，我國就開始生產(chǎn)和使用鐵器。
（1）寫出用CO和赤鐵礦（主要成分Fe2O3）為原料煉鐵的化學(xué)方程式
                                         ，盛水的鐵鍋與水面接觸的一圈最易生銹。鋼鐵生銹的條件是                   ，利用新技術(shù)能將不銹鋼加工成柔軟的金屬絲，這是利用了不銹鋼的          （填字母）。
A．耐腐蝕性B．延展性C．導(dǎo)熱性D．導(dǎo)電性
（2）設(shè)計從廢水中回收硫酸亞鐵固體和銅的實驗方案如下：

金屬X是        ，
寫出上述實驗方案中有關(guān)反應(yīng)的化學(xué)方程式
①                                ②                                   。

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科目：高中化學(xué) 來源：不詳 題型：問答題

（15分）鐵及其化合物在日常生活、生產(chǎn)中應(yīng)用廣泛。研究鐵及其化合物的應(yīng)用意義重大。
I.水體的凈化和污水的處理與鐵及其化合物密切相關(guān)。
（1）自來水廠常用高鐵酸鈉（Na2FeO4）改善水質(zhì)。簡述高鐵酸鈉用于殺菌消毒同時又起到凈水作用的原理___________。
（2）堿式硫酸鐵［Fe(OH)SO4］是一種用于污水處理的新型高效絮凝劑，在醫(yī)藥上也可用于治療消化性潰瘍出血。工業(yè)上利用廢鐵屑（含少量氧化鋁、氧化鐵等）生產(chǎn)堿式硫酸鐵的工藝流程如下：

已知：部分陽離子以氫氧化物形式沉淀時溶液的pH見下表：

回答下列問題：
①寫出反應(yīng)I中發(fā)生的氧化還原反應(yīng)的離子方程式___________。
②加入少量NaHCO3的目的是調(diào)節(jié)溶液pH，應(yīng)控制pH的范圍為____________。
③在實際生產(chǎn)中，反應(yīng)II常同時通入O2以減少NaNO2的用量，若通入5.6L O2（標(biāo)準(zhǔn)狀況），則相當(dāng)于節(jié)約NaNO2的質(zhì)量為____________g。
④堿式硫酸鐵溶于水后產(chǎn)生的［Fe(OH)］2+離子，可部分水解生成［Fe2(OH)4］2+聚合離子。該水解反應(yīng)的離子方程式為___________。
II鐵的化合物也是制備高能鋰電池的重要原料。已知磷酸亞鐵鋰電池總反應(yīng)為：
FePO4+LiLiFePO4，電池中的固體電解質(zhì)可傳導(dǎo)Li+。試寫出該電池充電時的陽極反應(yīng)式____________。常溫下以該電池為電源電解200mL飽和食鹽水，當(dāng)消耗1.4g Li時，溶液的pH為____________。（忽略溶液的體積變化）。

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科目：高中化學(xué) 來源：不詳 題型：單選題

在火星上工作的美國“勇氣號”、“機(jī)遇號”探測車的一個重要任務(wù)就是收集有關(guān)Fe2O3及其硫酸鹽的信息，用以證明火星上存在或曾經(jīng)存在過水，以下敘述正確的是
A．Fe2O3與Fe3O4互為同素異形體
B．檢驗從火星上帶回來的紅色物質(zhì)是否是Fe2O3的操作步驟為：樣品→粉碎→加水溶解→過濾 →向濾液中滴加KSCN溶液
C．除去FeCl2溶液中的FeCl3雜質(zhì)可以向溶液中加入鐵粉，然后過濾
D．明礬屬硫酸鹽，含結(jié)晶水，是混合物

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