(17分)某同学利用下图所示的实验装置进行铁跟水蒸气反应的实验,并继续研究铁及其化合物的部分性质。
已知:①FeO + 2H+ = Fe2+ + H2O②Fe2O3 + 6H+ = 2Fe3+ +3 H2O ③Fe3O4 + 8H+ = Fe2+ +2Fe3+ +4 H2O
请回答下列问题:
（1）硬质试管中发生反应的化学方程式为 。
（2）该同学欲确定反应一段时间后硬质试管中固体物质的成分,设计了如下实验方案:
①待硬质试管冷却后,取少许其中的固体物质溶于稀硫酸得溶液B;
②取少量溶液B滴加KSCN溶液,若溶液变红色则说明硬质试管中固体物质的成分是(只有一个选项符合题意) ,若溶液未变红色则说明硬质试管中固体物质的成分是(只有一个选项符合题意) 。
| A．一定有Fe3O4,可能有Fe | B．只有Fe(OH)3 | C．一定有Fe3O4和Fe |
| D．一定有Fe(OH)3,可能有Fe E.只有Fe3O4 |
（1）3Fe + 4H2O(g) 
或
Fe3O4 + 4H2 (2分) （2）A,C(2分)
（3）Fe + 2Fe3+＝ 3Fe2+(2分)(出现此方程式才给分,只写Fe3O4 + 8H+＝ Fe2+ +2Fe3+ +4 H2O不给分)
（4）FeSO4 + 2NaOH ＝ Fe(OH)2↓+ Na2SO4 (2分) 4Fe(OH)2 + O2 + 2H2O ＝ 4Fe(OH)3 (2分)
（5）还原（1分）,Fe2+易被空气中的氧气氧化而变质（1分）,铁粉（1分）
(6)把蒸馏水煮沸（1分），利用铁粉和稀硫酸反应产生的氢气排出试管A、B中的空气，防止Fe(OH)2被空气中氧气氧化（2分），B（1分）。
解析试题分析：1）硬质试管中发生反应是铁与水蒸气的反应，注意铁只能生成四氧化三铁和氢气，不能写出三氧化二铁；
（2）若溶液变红色则说明溶液中有三价铁离子，不能排除溶液中是否有亚铁离子，所以硬质试管中固体物质的成分一定有Fe3O4,可能有Fe，若溶液未变红色则说明溶液中无三价铁离子，则一定有过量的铁把三价铁还原为二价铁离子，硬质试管中固体物质的成分一定有Fe3O4和Fe。
（3）说明过量的铁把三价铁还原为二价铁，Fe + 2Fe3+＝ 3Fe2+。
（4）生成白色沉淀是氢氧化亚铁,迅速变成灰绿色,最后变成红褐色是氢氧化亚铁被氧气氧化为氢氧化铁, FeSO4 + 2NaOH ＝ Fe(OH)2↓+ Na2SO4， 4Fe(OH)2 + O2 + 2H2O ＝ 4Fe(OH)3。
（5）未变红的溶液变成红色，Fe2+ 被氧化为三价铁离子，说明具有还原性。实验室中含Fe2+的盐溶液需现用现配制的原因是易被空气中的氧气氧化而变质，并且配制含Fe2+的盐溶液时应加入少量铁粉，可以把氧化后的三价铁再还原成亚铁离子。
（6）获得不含O2的蒸馏水的方法一般是煮沸溶液，赶走气体。反应开始时，打开止水夹的目的是利用铁粉和稀硫酸反应产生的氢气排出试管A、B中的空气，防止Fe(OH)2被空气中氧气氧化；一段时间后，关闭止水夹，A中的氢气不能排出，在试管内使压强越来越大，把A中的硫酸亚铁赶入到B中，在B中会出现白色沉淀Fe(OH)2。
考点：考查铁与水蒸气反应的实验，检验二价铁及三价铁的方法，氢氧化亚铁的制备，铁三角的转化。
点评：对于铁单质及其化合物的转化是高中的重点和难点，经常以离子的检验、除杂、物质的制备等题型出现，比较综合，考查学生的综合思维能力。
培优好卷单元加期末卷系列答案科目：高中化学 来源： 题型：
(17分)某学生课外学习活动小组针对教材中铜与浓硫酸反应，提出了研究“能够与铜反应的硫酸的最低浓度是多少？”的问题，并设计了如下方案进行实验：
实验试剂：18mol/L硫酸20mL，纯铜粉足量，足量2mol/LNaOH溶液
请根据实验回答问题：
⑴首先根据上图所示，组装实验装置，并在加入试剂前先进行 操作。
⑵烧杯中用NaOH溶液吸收的物质是： (填化学式)，利用倒置的漏斗而不是将导气管直接深入烧杯中的目的是： 。
⑶加热烧瓶20分钟，烧瓶中发生反应的化学方程式是： 。待烧瓶中反应基本结束，撤去酒精灯，利用烧瓶中的余热使反应进行完全。然后由导管a通入足量的空气，以确保烧瓶中的SO2气体全部进入烧杯中。在该实验装置中的
(填仪器名称)起到了确保硫酸体积保持不变的作用。
⑷将充分反应后的烧杯取下，向其中加入足量的酸化的双氧水，再加入足量的BaCl2溶液，再进行 、 、 后称量硫酸钡的质量为13.98g，请计算能与铜反应的硫酸的浓度最低是 。
⑸有的同学提出在上面⑷中可以不必加入酸化的双氧水，直接进行后面的实验，也能得到准确的数据，请结合你的理解分析是否需要加入双氧水及原因：
。
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科目：高中化学 来源：2012届山东省济南市高三12月月考化学试卷 题型：实验题
(17分)实验室中有三瓶失去标签的酸，分别是浓硫酸、浓盐酸和浓硝酸。
（1）有同学认为，用金属铜做试剂可鉴别上述三种酸，请用化学方程式和必要的文字加以说明。____________________________________________________________________。
（2）请设计一个实验装置，使铜与稀硫酸反应生成硫酸铜与氢气。在下面的方框内画出装置图，并标明电极材料名称和电解质溶液名称。
（3）实验室中欲用浓硫酸配制2.0mol·L-1的稀硫酸500mL。
①实验过程中所需仪器除了量筒、烧杯、玻璃棒外，还需要的仪器有____________________；
②下列操作中造成所配溶液浓度偏低的是_____________。
a．用量筒量取浓硫酸时仰视刻度线
b．定容时俯视刻度线
c．转移溶液后未洗涤烧杯和玻璃棒就直接定容
d．定容后摇匀，发现液面低于刻度，未补加蒸馏水至刻度
（4）下图所示为实验室模拟工业上利用氨催化氧化法制备硝酸的实验
用装置A制备干燥氨气，装置B制备干燥氧气。
①装置A的试管中发生反应的化学方程式为_______________________________。
装置B的烧瓶内发生反应的化学方程式为__________________________________。
②下列关于A、B装置的叙述不正确的是__________
a．若选择合适的试剂，用B装置也可制备氨气
b．实验过程中，A、B装置中一定有一个发生氧化还原反应
c．U形管中的试剂可以相同，但作用不相同
③按照a接c，b接d的顺序连接装置进行实验。
玻璃管内发生反应的化学方程式为___________________________________。
实验结束后，某同学测得装置C中试管内所得溶液的pH＜7，得出的结论为该溶液一定是硝酸。该结论__________（填“严密”或“不严密”），你的理由是_____________________________。
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科目：高中化学 来源：2011届黑龙江省哈三中等四校高三第一次高考模拟联考（理综）化学部分 题型：实验题
(17分)某学生课外学习活动小组针对教材中铜与浓硫酸反应，提出了研究“能够与铜反应的硫酸的最低浓度是多少？”的问题，并设计了如下方案进行实验：
实验试剂：18mol/L硫酸20mL，纯铜粉足量，足量2mol/LNaOH溶液
请根据实验回答问题：
⑴首先根据上图所示，组装实验装置，并在加入试剂前先进行 操作。
⑵烧杯中用NaOH溶液吸收的物质是： (填化学式)，利用倒置的漏斗而不是将导气管直接深入烧杯中的目的是： 。
⑶加热烧瓶20分钟，烧瓶中发生反应的化学方程式是： 。待烧瓶中反应基本结束，撤去酒精灯，利用烧瓶中的余热使反应进行完全。然后由导管a通入足量的空气，以确保烧瓶中的SO2气体全部进入烧杯中。在该实验装置中的
(填仪器名称)起到了确保硫酸体积保持不变的作用。
⑷将充分反应后的烧杯取下，向其中加入足量的酸化的双氧水，再加入足量的BaCl2溶液，再进行 、 、 后称量硫酸钡的质量为13.98g，请计算能与铜反应的硫酸的浓度最低是 。
⑸有的同学提出在上面⑷中可以不必加入酸化的双氧水，直接进行后面的实验，也能得到准确的数据，请结合你的理解分析是否需要加入双氧水及原因：
。
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科目：高中化学 来源：2015届山东省济宁市高一上学期期末模拟化学试卷（解析版） 题型：实验题
(17分)某同学利用下图所示的实验装置进行铁跟水蒸气反应的实验,并继续研究铁及其化合物的部分性质。
已知:①FeO + 2H+ = Fe2+ + H2O②Fe2O3 + 6H+ = 2Fe3+ +3 H2O ③Fe3O4 + 8H+ = Fe2+ +2Fe3+ +4 H2O
请回答下列问题:
（1）硬质试管中发生反应的化学方程式为 。
（2）该同学欲确定反应一段时间后硬质试管中固体物质的成分,设计了如下实验方案:
①待硬质试管冷却后,取少许其中的固体物质溶于稀硫酸得溶液B;
②取少量溶液B滴加KSCN溶液,若溶液变红色则说明硬质试管中固体物质的成分是(只有一个选项符合题意) ,若溶液未变红色则说明硬质试管中固体物质的成分是(只有一个选项符合题意) 。
A．一定有Fe3O4,可能有Fe B．只有Fe(OH)3 C．一定有Fe3O4和Fe
D．一定有Fe(OH)3,可能有Fe E.只有Fe3O4
（3）该同学按上述实验方案进行了实验,结果溶液未变红色,原因是
（用离子方程式表示）。
（4）该同学马上另取少量溶液B,使其跟NaOH溶液反应。若按下图所示的操作,可观察到生成白色沉淀,迅速变成灰绿色,最后变成红褐色的现象,请写出与上述现象相关的反应的化学方程式 。
（5）一段时间后,该同学发现（3）中未变红的溶液变成红色,说明Fe2+ 具有 性。由此可知,实验室中含Fe2+的盐溶液需现用现配制的原因是 ，并且配制含Fe2+的盐溶液时应加入少量 。
（6）乙同学为了获得持久白色的Fe(OH)2沉淀，准备用右图所示装置，用不含O2的蒸馏水配制的NaOH溶液与新制的FeSO4溶液反应。获得不含O2的蒸馏水的方法是______________。反应开始时，打开止水夹的目的是___________________________________；一段时间后，关闭止水夹，在试管_______（填“A”或“B”）中观察到白色的Fe(OH)2
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