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首页 高中化学知识 氧化亚铁 氧化铁 四氧化三铁 氢氧化亚铁 氢氧化铁 测定物质组成、成分含量 试题正文
  • 填空题
    某化学课外活动小组在实验室做了如下一系列实验：
    魔方格

    该小组设计了如图1所示的一套气体发生、收集和尾气吸收装置以探究装置的多功能性．
    ①甲同学认为装置Ⅰ可作为实验室制氧气的快速发生器，则装置Ⅰ的a仪器中可加入______或______，装置Ⅱ从______管口进气即可作为排气法收集O2的装置．
    ②乙同学认为利用装置Ⅱ，可收集NO，试简述操作方法______．．学习小组在研究CH4还原Fe2O3的实验中，发现生成的黑色粉末各组分均能被磁铁吸引．查阅资料得知：在温度不同、受热不均时会生成具有磁性的Fe3O4．为进一步探究黑色粉末的组成及含量，他们进行如下实验．
    （一）定性检验
    （1）往黑色粉末中滴加盐酸，观察到有气泡产生，则黑色粉末中一定有______，产生气泡的离子方程式为______．
    （2）热还原法检验：按图2装置连接好仪器（图中夹持设备已略去），检查装置的气密性．往装置中添加药品．打开止水夹K通人氢气，持续一段时间后再点燃C处的酒精灯．
    请回答下列问题：
    ①检查装置A气密性的方法是______．
    ②B中试剂的名称是_______．
    ③若加热一段时间后，装置D中白色粉末变蓝色，对黑色粉末的组成得出的结论是______ （填“是或否”）含有Fe3O4．
    ④综上所述：黑色粉末的组成为______和______．
    （3）为进一步证明黑色粉末是否含Fe3O4，某同学设计实验方案如下：取少量黑色粉末于试管，加足量盐酸，充分振荡使黑色粉末完全溶解，滴人KSCN溶液，观察现象．请分析此方案是否可行，并解释原因．答：______．
    （二）．沉淀法定量测定
    为进一步分析该黑色粉中两组分的比例关系，按图3实验流程进行测定．
    （4）操作II的名称是______、______、转移固体．
    （5）通过以上数据，计算黑色粉末中两组分的质量分别为______．
    本题信息：化学填空题难度一般 来源:未知
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本试题 “某化学课外活动小组在实验室做了如下一系列实验：该小组设计了如图1所示的一套气体发生、收集和尾气吸收装置以探究装置的多功能性．①甲同学认为装置Ⅰ可作为实...” 主要考查您对

氧化亚铁

氧化铁

四氧化三铁

氢氧化亚铁

氢氧化铁

测定物质组成、成分含量

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  • 测定物质组成、成分含量

氧化亚铁：

(1)色态：黑色粉末
(2)溶解性：不溶于水，不与水反应，溶于盐酸、稀硫酸生成亚铁盐。
(3)稳定性：不稳定，在空气中加热时迅速被氧化成四氧化三铁
(4)氧化性：（高温下）被CO、H2、Al、C、Si等还原  
(5)还原性：在空气中加热氧化为Fe3O4


氧化亚铁：

(1)色态：黑色粉末
(2)溶解性：不溶于水，不与水反应，溶于盐酸、稀硫酸生成亚铁盐。
(3)稳定性：不稳定，在空气中加热时迅速被氧化成四氧化三铁
(4)氧化性：（高温下）被CO、H2、Al、C、Si等还原
(5)还原性：在空气中加热氧化为Fe3O4


铁的氧化物：

化学式 FeO Fe2O3 Fe3O4
俗称 —— 铁红 磁性氧化铁
色态 黑色粉末 红棕色粉末 黑色晶体
铁的价态 +2 +3 +2、+3
水溶性 不溶 不溶 不溶
与酸反应 FeO+2H+==Fe2++H2O Fe2O3+6H+==2Fe3++3H2O Fe3O4+8H+==Fe2++2Fe3++4H2O
用途 玻璃色料 油漆、颜料 做颜料和抛光剂
氧化性 高温时都能与C、CO、H2反应，被还原生成Fe单质

氧化亚铁的化学性质：

  1. 铝热反应：2Al+3FeO=(高温)=Al2O3+3Fe
  2. 与非氧化性酸反应：FeO+2H+==Fe2++H2O
  3. 与氧化性酸反应：3FeO+10H++NO3-==3Fe3++NO↑+5H2O


氧化铁：

化学式Fe2O3，溶于盐酸，为红棕色粉末。其红棕色粉末为一种低级颜料，工业上称氧化铁红，用于油漆、油墨、橡胶等工业中，可做催化剂，玻璃、宝石、金属的抛光剂，可用作炼铁原料。
(1)色态：红色粉末，俗称铁锈(铁红)
(2)溶解性：溶于盐酸、稀硫酸生成+3价铁盐；难溶于水，不与水反应。
(3)氧化性：高温下被CO、H2、Al、C、Si等还原


氧化铁的化学性质：

  1. 铝热反应：2Al+Fe2O3=(高温)=Al2O3+2Fe
  2. 与强酸反应：Fe2O3+6H+==2Fe3++3H2O
  3. 与还原性酸（HI）反应：Fe2O3+6H++2I-==2Fe2++3H2O+I2

铁的氧化物：

化学式 FeO Fe2O3 Fe3O4
俗称 —— 铁红 磁性氧化铁
色态 黑色粉末 红棕色粉末 黑色晶体
铁的价态 +2 +3 +2、+3
水溶性 不溶 不溶 不溶
与酸反应 FeO+2H+==Fe2++H2O Fe2O3+6H+==2Fe3++3H2O Fe3O4+8H+==Fe2++2Fe3++4H2O
用途 玻璃色料 油漆、颜料 做颜料和抛光剂
氧化性 高温时都能与C、CO、H2反应，被还原生成Fe单质

四氧化三铁：

又称磁性氧化铁，具有磁性的黑色晶体，不溶于水，具有优良的导电性。



四氧化三铁的性质：

(1)色态：具有磁性的黑色晶体
(2)别名：磁性氧化铁、氧化铁黑、磁铁、磁石、吸铁石、偏铁酸亚铁
(3)矿物：磁铁矿
(4)溶解性：不溶于水，与酸反应生成+2、+3铁盐
(5)稳定性：稳定
(6)还原性：在高温下，易氧化成三氧化二铁。4Fe3O4+O26Fe2O3
(7)氧化性：在高温下可与还原剂H2、CO、Al、C等反应。




铁的氧化物：

化学式 FeO Fe2O3 Fe3O4
俗称 —— 铁红 磁性氧化铁
色态 黑色粉末 红棕色粉末 黑色晶体
铁的价态 +2 +3 +2、+3
水溶性 不溶 不溶 不溶
与酸反应 FeO+2H+==Fe2++H2O Fe2O3+6H+==2Fe3++3H2O Fe3O4+8H+==Fe2++2Fe3++4H2O
用途 玻璃色料 油漆、颜料 做颜料和抛光剂
氧化性 高温时都能与C、CO、H2反应，被还原生成Fe单质

氢氧化亚铁：

化学式为Fe(OH)2，白色固体，难溶于水，碱性较弱，可与常见酸反应；在空气中易被氧化，白色→灰绿色→红褐色。反应方程式如下：
(1)
(2)
(3)


氢氧化亚铁的性质：

氢氧化亚铁极易被氧化，水中的溶解氧就可以把它氧化。
4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3 　　
4Fe(OH)2+O2=△=2Fe2O3+4H2O


铁的氢氧化物：

Fe(OH)2 Fe(OH)3
色态 白色固体 红褐色固体
与盐酸反应 Fe(OH)2+2H+==Fe2++2H2O Fe(OH)3+3H+==Fe3++3H2O
热稳定性 在空气中加热迅速生成Fe3O4 2Fe(OH)3=(加热)=Fe2O3+3H2O
二者的关系 　　　在空气中Fe(OH)2能够非常迅速地被氧化成Fe(OH)3，现象是：白色迅速变成灰绿色，最后变成红褐色。反应方程式为：4Fe(OH)2＋O2＋2H2O===4Fe(OH)3

氢氧化亚铁的制备：

因Fe(OH)2在空气中易被氧化，4Fe(OH)2＋O2＋2H2O===4Fe(OH)3，故Fe(OH)2在水中不能稳定存在，在实验室制取Fe(OH)2时，一定要用新制的亚铁盐和先加热驱赶掉O2的NaOH溶液，且滴管末端要插入试管内的液面以下，再滴加NaOH溶液，也可以在反应液面上滴加植物油或苯等物质进行液封，以减少Fe(OH)2与O2的接触。关于Fe(OH)2制备的方法很多，核心问题有两点，一是溶液中溶解的氧必须除去，二是反应过程必须与O2隔绝。

1、操作方法：在试管里注入少量新制备的硫酸亚铁溶液，再向其中滴入几滴煤油，用胶头滴管吸取氢氧化钠溶液，将滴管尖端插入试管里溶液液面下，逐滴滴入氢氧化钠溶液，观察现象。另外，为使氢氧化亚铁的制备成功，先将硫酸亚铁溶液加热，除去溶解的氧气。 　　
实验现象：滴入溶液到硫酸亚铁溶液中有白色絮状沉淀生成。白色沉淀放置一段时间，振荡后迅速变成灰绿色，最后变成红褐色。 　　
注：白色沉淀：Fe(OH)2；灰绿色沉淀：Fe(OH)2和Fe(OH)3的混合物；红褐色沉淀：Fe(OH)3
方法的改进：可在液面上滴加苯或者油进行液封，可有效防止氧的溶解。

【典例】　Ⅰ.用不含Fe3＋的FeSO4溶液与不含O2的蒸馏水配制的NaOH溶液反应制备。
(1)用硫酸亚铁晶体配制上述FeSO4溶液时还需要加入________。
(2)除去蒸馏水中溶解的O2常采用________的方法。
(3)生成Fe(OH)2白色沉淀的操作是用长滴管吸取不含O2的NaOH溶液，插入FeSO4溶液液面下，再挤出NaOH溶液，这样操作的理由是__________________________________________________________ ________________________________________________________
Ⅱ.在如图所示的装置中，用NaOH溶液、铁屑、稀H2SO4等试剂制备。

(1)在试管Ⅰ中加入的试剂是________。
(2)在试管Ⅱ中加入的试剂是________。
(3)为了制得Fe(OH)2白色沉淀，在试管Ⅰ和Ⅱ中加入试剂，打开止水夹，塞紧塞子后的实验步骤是_____________________________。
(4)这样生成的Fe(OH)2沉淀能较长时间保持白色，理由是_________________________________________________________________。
【答案】：Ⅰ.(1)稀H2SO4、铁屑　(2)煮沸　(3)避免生成的Fe(OH)2沉淀接触O2而被氧化 Ⅱ.(1)稀H2SO4和铁屑　(2)NaOH溶液　(3)检验试管Ⅱ出口处排出的H2的纯度，当排出的H2已经纯净时再夹紧止水夹　(4)试管Ⅰ中反应生成的H2充满了试管Ⅰ和试管Ⅱ，故外界O2不易进入

2、电化学制备
【典例】　由于Fe(OH)2极易被氧化，所以实验室难用亚铁盐溶液与烧碱反应制得白色纯净的Fe(OH)2沉淀。若用下图所法实验装置可制得纯净的Fe(OH)2沉淀。两极材料分别为石墨和铁。
①a电极材料为_______，其电极反应式为_______________。
②电解液d可以是_______，则白色沉淀在电极上生成；也可以是_______，则白色沉淀在两极之间的溶液中生成。
A.纯水 B.NaCl溶液 C.NaOH溶液 D.CuCl2溶液
③液体c为苯，其作用是______________，在加入苯之前，对d溶液进行加热处理的目的是___________。
④为了在短时间内看到白色沉淀，可以采取的措施是____________________。
A.改用稀硫酸做电解液 B.适当增大电源电压 C.适当缩小两电极间距离 D.适当降低电解液温度
⑤若d改为Na2SO4溶液，当电解一段时间，看到白色沉淀后，再反接电源，继续电解，除了电极上看到气泡外，另一明显现象为___________。
【答案】：①Fe；Fe-2e-=Fe2+ ②C；B ③隔绝空气防止Fe(OH)2被空气氧化；排尽溶液中的氧气，防止生成的Fe(OH)2在溶液中氧化 ④B、C ⑤白色沉淀迅速变成灰绿色，最后变成红褐色


氢氧化铁：

红褐色固体，难溶于水，易与酸反应；加热可分解生成氧化铁。反应方程式如下：
(1)
(2)
(3)


氢氧化铁胶体的制备：

操作步骤：将烧杯中的蒸馏水加热至沸腾，向沸水中滴加5~6滴饱和FeCl3溶液，继续煮沸至呈红褐色为止。
离子方程式：Fe3++3H2O=(加热)=Fe(OH)3(胶体)+3H+


铁的氢氧化物：

Fe(OH)2 Fe(OH)3
色态 白色固体 红褐色固体
与盐酸反应 Fe(OH)2+2H+==Fe2++2H2O Fe(OH)3+3H+==Fe3++3H2O
热稳定性 在空气中加热迅速生成Fe3O4 2Fe(OH)3=(加热)=Fe2O3+3H2O
二者的关系 　　　在空气中Fe(OH)2能够非常迅速地被氧化成Fe(OH)3，现象是：白色迅速变成灰绿色，最后变成红褐色。反应方程式为：4Fe(OH)2＋O2＋2H2O===4Fe(OH)3

 定量实验介绍：


燃烧法测定氨基酸的组成：

实验室用燃烧法测定某种氨基酸（CxHyOzNp）的分子组成。取Wg该种氨基酸放在纯氧中充分燃烧，生成CO2、H2O和N2。现按下图所示装置进行实验。

①实验开始时，首先要通入一段时间的氧气，目的是排除体系中的N2。
②D装置的作用是吸收未反应的O2，保证最终收集的气体是N2。
③读取N2体积时，应注意：量筒内液面与广口瓶中的液面相持平视线与凹液面最低处相切。
④实验中测得N2的体积为ＶmL(已折算为标准状况)。为确定此氨基酸的分子式，还需要的有关数据为生成二氧化碳气体的质量、生成水的质量、氨基酸的相对分子质量

用氨气还原氧化铜的方法测定铜的近似相对原子质量：
实验室用氨气还原氧化铜的方法测定铜的近似相对原子质量，反应的化学方程式为:2NH3+3CuON2+3Cu+3H2O
(1)如果选用测定反应物CuO和生成物H2O的质量[m(CuO)、m(H2O)]时，请用下列仪器设计一个简单的实验方案。
装置图：
 
①连接顺序为：bcacd
②d中浓硫酸的作用是吸收未反应的氨、防止空气中水分进入；实验完毕时观察到a中的现象是固体由黑色转变为红色；
③Cu的相对原子质量的表达式
发现相似题
与“某化学课外活动小组在实验室做了如下一系列实验：该小组设计...”考查相似的试题有：