Question

【题目】回答下列关于铁元素及其化合物的知识：

（1）将 NaOH 溶液滴入 FeSO4溶液中，能观察到的现象是___，请写出产物颜色变化时发生的反应方程式___。

（2）实验室配制氯化铁溶液时，通常应将氯化铁固体溶解在加有少量 ___的水中； FeCl2溶液在空气中放置一段时间后，逐渐变成浅黄色，其原因是___。（用离子方程式表示）

（3）在常温下，铁与水并不起反应，但在高温下，铁与水蒸气可发生反应。该反应的化学方程式_________________，该反应中的还原剂是___，氧化剂是___。

（4）在 100mL18mol/L的浓硫酸中加入过量的铁片，加热使之充分反应，产生的气体在标准状况下的体积可能是 ___。

A.40.32L B.25.76L C.20.16L D.6.72L

Answer 1

【答案】先产生白色沉淀，并逐渐变成灰绿色，最后变成红褐色 4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3 浓盐酸 4Fe2++4H++O2=4Fe3++2H2O 3Fe+4H2O(g)Fe3O4+4H2 Fe H2O B

【解析】

(1)硫酸亚铁和氢氧化钠发生反应生成氢氧化亚铁沉淀，易被氧化为氢氧化铁；

(2)氯化铁固体直接溶解在水中易水解，需要加入酸抑制铁离子水解；Fe2+在空气中易被氧化；

(3)铁与水蒸气在加热条件下发生氧化还原反应生成四氧化三铁和氢气；

(4)根据铁能和浓硫酸反应硫酸铁和二氧化硫，能和稀硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气判断。

(1)硫酸亚铁和氢氧化钠发生反应生成氢氧化亚铁白色沉淀，该白色沉淀易被氧化为氢氧化铁红褐色沉淀，化学方程式为：4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3。

(2)氯化铁固体溶解在较浓的盐酸中，可抑制铁离子水解，再加水稀释；Fe2+有较强的还原性，则FeCl2溶液在空气中放置一段时间后，逐渐变成浅黄色，是Fe2+在空气中易被氧化为Fe3+的缘故，发生反应的离子方程式为4Fe2++4H++O2=4Fe3++2H2O；

(3)铁与水蒸气发生氧化还原反应：3Fe+4H2O(g)Fe3O4+4H2，根据化合价升降来判断氧化剂和还原剂．因铁的化合价升高，所以铁作还原剂，水中氢的化合价降低，水作氧化剂；

(4)浓硫酸的物质的量为0.1L×18mol/L=1.8mol，若只发生2Fe+6H2SO4Fe2(SO4)3+3SO2↑+6H2O，生成的SO2的物质的量应为0.9mol，则V(SO2)=0.9mol×22.4L/mol=20.16L；随着反应的进行，Fe和稀硫酸反应，若只发生Fe+H2SO4FeSO4+H2↑，参加反应的硫酸为1.8mol，则生成的H2的物质的量为1.8mol，其体积V(H2)=1.8mol×22.4L/mol=40.32L，实际生成的气体体积应为二者之间，故答案为B。