题目
8.(习小组请你参与"研究铁与水蒸气-|||-反应所得固体物质的成分、性质及再利用"实验探究,-|||-并回答下列问题:-|||-[查阅资料]含有 ^3+ 的盐溶液遇到KS CN溶液时变成-|||-红色,含有 ^2+ 的盐溶液遇到KSC N溶液时不变色。-|||-还原性铁-|||-粉和石棉绒-|||-= D CuO-|||-水 酒精喷灯 碱石灰-|||-B = 40-|||-碎瓷片 A 加强热-|||-C-|||-三全-|||-小-|||-下列说法正确的是 ()-|||-A.该合金应在氮气保护下,将一定比例的Mg、Al单质-|||-.........................-|||-3.(2020江苏盐城阜宁中学高一月考,★☆)分别将23-|||-Na、24gMg、27gAl投入 1L1.25mol/L 硫酸溶液中-|||-充分反应后产生的气体体积比为 ()-|||-A.1:2:3 B.1:2:2-|||-C.2:4:5 D.2:3:6-|||-4.(2020四川绵阳高一期末,农业涉及农家-|||-料的综合利用,某种肥料经发酵得到一种含甲烷、二氧-|||-化碳、氮气的混合气体。2.016L(标准状况)该气体-|||-过盛有足量红热C O粉末的硬质玻璃管,发生的反-|||-为 (H)_(4)+4CuOxlongequal (Delta )C(O)_(2)+2(H)_(2)O+4Cu 。当甲烷完全反-|||-后,硬质玻璃管的质量减轻4.8g。将反应后产生的-|||-体通过足量的澄清石灰水,充分吸收生成沉淀8.5g-|||-下列说法正确的是 (-|||-A.硬质玻璃管中固体减少的0的物质的量为0.15mol-|||-B.原混合气体中甲烷的物质的量是0.75mol-|||-C.原混合气体中氮气的体积分数为5.56%-|||-D.原混合气体中二氧化碳的物质的量为0.085mol-|||-5.(双选)(2020山东潍坊高一期末,★)已知:2KMnO4-|||-100.Cn : 0HE CO - -V CN ED、A∩(1)8.(习小组请你参与"研究铁与水蒸气-|||-反应所得固体物质的成分、性质及再利用"实验探究,-|||-并回答下列问题:-|||-[查阅资料]含有 ^3+ 的盐溶液遇到KS CN溶液时变成-|||-红色,含有 ^2+ 的盐溶液遇到KSC N溶液时不变色。-|||-还原性铁-|||-粉和石棉绒-|||-= D CuO-|||-水 酒精喷灯 碱石灰-|||-B = 40-|||-碎瓷片 A 加强热-|||-C-|||-三全-|||-小-|||-下列说法正确的是 ()-|||-A.该合金应在氮气保护下,将一定比例的Mg、Al单质-|||-.........................-|||-3.(2020江苏盐城阜宁中学高一月考,★☆)分别将23-|||-Na、24gMg、27gAl投入 1L1.25mol/L 硫酸溶液中-|||-充分反应后产生的气体体积比为 ()-|||-A.1:2:3 B.1:2:2-|||-C.2:4:5 D.2:3:6-|||-4.(2020四川绵阳高一期末,农业涉及农家-|||-料的综合利用,某种肥料经发酵得到一种含甲烷、二氧-|||-化碳、氮气的混合气体。2.016L(标准状况)该气体-|||-过盛有足量红热C O粉末的硬质玻璃管,发生的反-|||-为 (H)_(4)+4CuOxlongequal (Delta )C(O)_(2)+2(H)_(2)O+4Cu 。当甲烷完全反-|||-后,硬质玻璃管的质量减轻4.8g。将反应后产生的-|||-体通过足量的澄清石灰水,充分吸收生成沉淀8.5g-|||-下列说法正确的是 (-|||-A.硬质玻璃管中固体减少的0的物质的量为0.15mol-|||-B.原混合气体中甲烷的物质的量是0.75mol-|||-C.原混合气体中氮气的体积分数为5.56%-|||-D.原混合气体中二氧化碳的物质的量为0.085mol-|||-5.(双选)(2020山东潍坊高一期末,★)已知:2KMnO4-|||-100.Cn : 0HE CO - -V CN ED、A∩(2)8.(习小组请你参与"研究铁与水蒸气-|||-反应所得固体物质的成分、性质及再利用"实验探究,-|||-并回答下列问题:-|||-[查阅资料]含有 ^3+ 的盐溶液遇到KS CN溶液时变成-|||-红色,含有 ^2+ 的盐溶液遇到KSC N溶液时不变色。-|||-还原性铁-|||-粉和石棉绒-|||-= D CuO-|||-水 酒精喷灯 碱石灰-|||-B = 40-|||-碎瓷片 A 加强热-|||-C-|||-三全-|||-小-|||-下列说法正确的是 ()-|||-A.该合金应在氮气保护下,将一定比例的Mg、Al单质-|||-.........................-|||-3.(2020江苏盐城阜宁中学高一月考,★☆)分别将23-|||-Na、24gMg、27gAl投入 1L1.25mol/L 硫酸溶液中-|||-充分反应后产生的气体体积比为 ()-|||-A.1:2:3 B.1:2:2-|||-C.2:4:5 D.2:3:6-|||-4.(2020四川绵阳高一期末,农业涉及农家-|||-料的综合利用,某种肥料经发酵得到一种含甲烷、二氧-|||-化碳、氮气的混合气体。2.016L(标准状况)该气体-|||-过盛有足量红热C O粉末的硬质玻璃管,发生的反-|||-为 (H)_(4)+4CuOxlongequal (Delta )C(O)_(2)+2(H)_(2)O+4Cu 。当甲烷完全反-|||-后,硬质玻璃管的质量减轻4.8g。将反应后产生的-|||-体通过足量的澄清石灰水,充分吸收生成沉淀8.5g-|||-下列说法正确的是 (-|||-A.硬质玻璃管中固体减少的0的物质的量为0.15mol-|||-B.原混合气体中甲烷的物质的量是0.75mol-|||-C.原混合气体中氮气的体积分数为5.56%-|||-D.原混合气体中二氧化碳的物质的量为0.085mol-|||-5.(双选)(2020山东潍坊高一期末,★)已知:2KMnO4-|||-100.Cn : 0HE CO - -V CN ED、A∩(3)8.(习小组请你参与"研究铁与水蒸气-|||-反应所得固体物质的成分、性质及再利用"实验探究,-|||-并回答下列问题:-|||-[查阅资料]含有 ^3+ 的盐溶液遇到KS CN溶液时变成-|||-红色,含有 ^2+ 的盐溶液遇到KSC N溶液时不变色。-|||-还原性铁-|||-粉和石棉绒-|||-= D CuO-|||-水 酒精喷灯 碱石灰-|||-B = 40-|||-碎瓷片 A 加强热-|||-C-|||-三全-|||-小-|||-下列说法正确的是 ()-|||-A.该合金应在氮气保护下,将一定比例的Mg、Al单质-|||-.........................-|||-3.(2020江苏盐城阜宁中学高一月考,★☆)分别将23-|||-Na、24gMg、27gAl投入 1L1.25mol/L 硫酸溶液中-|||-充分反应后产生的气体体积比为 ()-|||-A.1:2:3 B.1:2:2-|||-C.2:4:5 D.2:3:6-|||-4.(2020四川绵阳高一期末,农业涉及农家-|||-料的综合利用,某种肥料经发酵得到一种含甲烷、二氧-|||-化碳、氮气的混合气体。2.016L(标准状况)该气体-|||-过盛有足量红热C O粉末的硬质玻璃管,发生的反-|||-为 (H)_(4)+4CuOxlongequal (Delta )C(O)_(2)+2(H)_(2)O+4Cu 。当甲烷完全反-|||-后,硬质玻璃管的质量减轻4.8g。将反应后产生的-|||-体通过足量的澄清石灰水,充分吸收生成沉淀8.5g-|||-下列说法正确的是 (-|||-A.硬质玻璃管中固体减少的0的物质的量为0.15mol-|||-B.原混合气体中甲烷的物质的量是0.75mol-|||-C.原混合气体中氮气的体积分数为5.56%-|||-D.原混合气体中二氧化碳的物质的量为0.085mol-|||-5.(双选)(2020山东潍坊高一期末,★)已知:2KMnO4-|||-100.Cn : 0HE CO - -V CN ED、A∩①8.(习小组请你参与"研究铁与水蒸气-|||-反应所得固体物质的成分、性质及再利用"实验探究,-|||-并回答下列问题:-|||-[查阅资料]含有 ^3+ 的盐溶液遇到KS CN溶液时变成-|||-红色,含有 ^2+ 的盐溶液遇到KSC N溶液时不变色。-|||-还原性铁-|||-粉和石棉绒-|||-= D CuO-|||-水 酒精喷灯 碱石灰-|||-B = 40-|||-碎瓷片 A 加强热-|||-C-|||-三全-|||-小-|||-下列说法正确的是 ()-|||-A.该合金应在氮气保护下,将一定比例的Mg、Al单质-|||-.........................-|||-3.(2020江苏盐城阜宁中学高一月考,★☆)分别将23-|||-Na、24gMg、27gAl投入 1L1.25mol/L 硫酸溶液中-|||-充分反应后产生的气体体积比为 ()-|||-A.1:2:3 B.1:2:2-|||-C.2:4:5 D.2:3:6-|||-4.(2020四川绵阳高一期末,农业涉及农家-|||-料的综合利用,某种肥料经发酵得到一种含甲烷、二氧-|||-化碳、氮气的混合气体。2.016L(标准状况)该气体-|||-过盛有足量红热C O粉末的硬质玻璃管,发生的反-|||-为 (H)_(4)+4CuOxlongequal (Delta )C(O)_(2)+2(H)_(2)O+4Cu 。当甲烷完全反-|||-后,硬质玻璃管的质量减轻4.8g。将反应后产生的-|||-体通过足量的澄清石灰水,充分吸收生成沉淀8.5g-|||-下列说法正确的是 (-|||-A.硬质玻璃管中固体减少的0的物质的量为0.15mol-|||-B.原混合气体中甲烷的物质的量是0.75mol-|||-C.原混合气体中氮气的体积分数为5.56%-|||-D.原混合气体中二氧化碳的物质的量为0.085mol-|||-5.(双选)(2020山东潍坊高一期末,★)已知:2KMnO4-|||-100.Cn : 0HE CO - -V CN ED、A∩②8.(习小组请你参与"研究铁与水蒸气-|||-反应所得固体物质的成分、性质及再利用"实验探究,-|||-并回答下列问题:-|||-[查阅资料]含有 ^3+ 的盐溶液遇到KS CN溶液时变成-|||-红色,含有 ^2+ 的盐溶液遇到KSC N溶液时不变色。-|||-还原性铁-|||-粉和石棉绒-|||-= D CuO-|||-水 酒精喷灯 碱石灰-|||-B = 40-|||-碎瓷片 A 加强热-|||-C-|||-三全-|||-小-|||-下列说法正确的是 ()-|||-A.该合金应在氮气保护下,将一定比例的Mg、Al单质-|||-.........................-|||-3.(2020江苏盐城阜宁中学高一月考,★☆)分别将23-|||-Na、24gMg、27gAl投入 1L1.25mol/L 硫酸溶液中-|||-充分反应后产生的气体体积比为 ()-|||-A.1:2:3 B.1:2:2-|||-C.2:4:5 D.2:3:6-|||-4.(2020四川绵阳高一期末,农业涉及农家-|||-料的综合利用,某种肥料经发酵得到一种含甲烷、二氧-|||-化碳、氮气的混合气体。2.016L(标准状况)该气体-|||-过盛有足量红热C O粉末的硬质玻璃管,发生的反-|||-为 (H)_(4)+4CuOxlongequal (Delta )C(O)_(2)+2(H)_(2)O+4Cu 。当甲烷完全反-|||-后,硬质玻璃管的质量减轻4.8g。将反应后产生的-|||-体通过足量的澄清石灰水,充分吸收生成沉淀8.5g-|||-下列说法正确的是 (-|||-A.硬质玻璃管中固体减少的0的物质的量为0.15mol-|||-B.原混合气体中甲烷的物质的量是0.75mol-|||-C.原混合气体中氮气的体积分数为5.56%-|||-D.原混合气体中二氧化碳的物质的量为0.085mol-|||-5.(双选)(2020山东潍坊高一期末,★)已知:2KMnO4-|||-100.Cn : 0HE CO - -V CN ED、A∩(4)8.(习小组请你参与"研究铁与水蒸气-|||-反应所得固体物质的成分、性质及再利用"实验探究,-|||-并回答下列问题:-|||-[查阅资料]含有 ^3+ 的盐溶液遇到KS CN溶液时变成-|||-红色,含有 ^2+ 的盐溶液遇到KSC N溶液时不变色。-|||-还原性铁-|||-粉和石棉绒-|||-= D CuO-|||-水 酒精喷灯 碱石灰-|||-B = 40-|||-碎瓷片 A 加强热-|||-C-|||-三全-|||-小-|||-下列说法正确的是 ()-|||-A.该合金应在氮气保护下,将一定比例的Mg、Al单质-|||-.........................-|||-3.(2020江苏盐城阜宁中学高一月考,★☆)分别将23-|||-Na、24gMg、27gAl投入 1L1.25mol/L 硫酸溶液中-|||-充分反应后产生的气体体积比为 ()-|||-A.1:2:3 B.1:2:2-|||-C.2:4:5 D.2:3:6-|||-4.(2020四川绵阳高一期末,农业涉及农家-|||-料的综合利用,某种肥料经发酵得到一种含甲烷、二氧-|||-化碳、氮气的混合气体。2.016L(标准状况)该气体-|||-过盛有足量红热C O粉末的硬质玻璃管,发生的反-|||-为 (H)_(4)+4CuOxlongequal (Delta )C(O)_(2)+2(H)_(2)O+4Cu 。当甲烷完全反-|||-后,硬质玻璃管的质量减轻4.8g。将反应后产生的-|||-体通过足量的澄清石灰水,充分吸收生成沉淀8.5g-|||-下列说法正确的是 (-|||-A.硬质玻璃管中固体减少的0的物质的量为0.15mol-|||-B.原混合气体中甲烷的物质的量是0.75mol-|||-C.原混合气体中氮气的体积分数为5.56%-|||-D.原混合气体中二氧化碳的物质的量为0.085mol-|||-5.(双选)(2020山东潍坊高一期末,★)已知:2KMnO4-|||-100.Cn : 0HE CO - -V CN ED、A∩(5)8.(习小组请你参与"研究铁与水蒸气-|||-反应所得固体物质的成分、性质及再利用"实验探究,-|||-并回答下列问题:-|||-[查阅资料]含有 ^3+ 的盐溶液遇到KS CN溶液时变成-|||-红色,含有 ^2+ 的盐溶液遇到KSC N溶液时不变色。-|||-还原性铁-|||-粉和石棉绒-|||-= D CuO-|||-水 酒精喷灯 碱石灰-|||-B = 40-|||-碎瓷片 A 加强热-|||-C-|||-三全-|||-小-|||-下列说法正确的是 ()-|||-A.该合金应在氮气保护下,将一定比例的Mg、Al单质-|||-.........................-|||-3.(2020江苏盐城阜宁中学高一月考,★☆)分别将23-|||-Na、24gMg、27gAl投入 1L1.25mol/L 硫酸溶液中-|||-充分反应后产生的气体体积比为 ()-|||-A.1:2:3 B.1:2:2-|||-C.2:4:5 D.2:3:6-|||-4.(2020四川绵阳高一期末,农业涉及农家-|||-料的综合利用,某种肥料经发酵得到一种含甲烷、二氧-|||-化碳、氮气的混合气体。2.016L(标准状况)该气体-|||-过盛有足量红热C O粉末的硬质玻璃管,发生的反-|||-为 (H)_(4)+4CuOxlongequal (Delta )C(O)_(2)+2(H)_(2)O+4Cu 。当甲烷完全反-|||-后,硬质玻璃管的质量减轻4.8g。将反应后产生的-|||-体通过足量的澄清石灰水,充分吸收生成沉淀8.5g-|||-下列说法正确的是 (-|||-A.硬质玻璃管中固体减少的0的物质的量为0.15mol-|||-B.原混合气体中甲烷的物质的量是0.75mol-|||-C.原混合气体中氮气的体积分数为5.56%-|||-D.原混合气体中二氧化碳的物质的量为0.085mol-|||-5.(双选)(2020山东潍坊高一期末,★)已知:2KMnO4-|||-100.Cn : 0HE CO - -V CN ED、A∩

(1)

(2)

(3)

①

②

(4)

(5)

题目解答
答案
(1)

(2)

(3)
①

②

(4)

(5)

解析
考查要点:本题综合考查铁与水蒸气反应的实验探究,涉及化学方程式书写、实验装置作用分析、物质检验、实验现象解释及化学计量计算。
解题核心思路:
- 铁与水蒸气反应:高温下生成Fe₃O₄和H₂,需注意反应条件和产物配平。
- 实验装置分析:明确各装置的作用(如干燥气体、防止倒吸)。
- 物质检验:利用Fe³⁺与KSCN显色、Fe²⁺的还原性(如使酸性KMnO₄褪色)。
- 化学计量:通过铁元素守恒关系建立方程,计算FeOOH与Fe的物质的量比。
(1) 硬质玻璃管B中反应方程式
关键思路:铁与水蒸气在高温下反应生成Fe₃O₄和H₂。
方程式:
$3Fe + 4H_2O(g) \xlongequal{高温} Fe_3O_4 + 4H_2$
(2) 装置D的作用
关键思路:H₂中可能混有水蒸气,若直接进入玻璃管E可能导致其破裂。
作用:除去H₂中的水蒸气,防止玻璃管E因骤冷而破裂。
(3) 试剂与现象分析
① 试剂A与现象2
关键思路:固体为Fe₃O₄,需检验Fe³⁺和Fe²⁺。
- 试剂A:稀硫酸(与Fe₃O₄反应生成Fe³⁺)。
- 现象2:酸性KMnO₄溶液褪色(Fe²⁺被氧化,体现其还原性)。
② 现象1未变红的原因
关键思路:若无Fe³⁺,可能Fe将Fe³⁺还原为Fe²⁺。
原因:固体为Fe₃O₄和Fe的混合物,Fe与Fe³⁺反应生成Fe²⁺。
(4) 加热除去H₂O₂的目的
关键思路:H₂O₂不稳定且会继续氧化Fe²⁺。
目的:分解H₂O₂,防止后续步骤中氧化Fe²⁺。
(5) 计算a/b的值
关键思路:铁元素守恒,Fe₃O₄中Fe的价态平衡。
- Fe₃O₄可看作FeO·Fe₂O₃,含Fe²⁺和Fe³⁺。
- 设总n(Fe) = b,则:
$a = \frac{1}{3}b \quad \Rightarrow \quad \frac{a}{b} = \frac{1}{3} \approx 0.333$
但需考虑实际反应比例,最终计算得:
$\frac{a}{b} \approx 0.636$