- 铁的氢氧化物性质
- 共141题
下列各图示中能较长时间看到Fe（OH）2白色沉淀的是______（填序号）
正确答案
①②③⑤
解析
解：根据题中信息可知要较长时间保存Fe（OH）2沉淀，必须在制取过程中尽可能减少和空气接触，
对比5个实验明显可以发现选项③、⑤加入有机物作隔离层和空气接触少，②中Fe和稀硫酸生成氢气能排出装置中的氧气，所以也能减少与氧气接触，①中盛有氢氧化钠溶液的滴管伸入放有还原性铁粉的硫酸亚铁溶液中，可以避免试管中部分氧气对氢氧化亚铁的氧化，则能减少与氧气接触；
只有④生成的氢氧化亚铁能够与空气中氧气发生反应：4Fe（OH）2+O2+2H2O=4Fe（OH）3，导致不能长时间观察到氢氧化亚铁，
故答案为：①②③⑤．
利用染化厂的废料铁泥（主要成分是Fe2O2、FeO和铁）制备可用于隐形飞机涂层的纳米四氧化三铁的生产流程为：
请回答：
（1）在物质分类中，纳米四氧化三铁的主要成分属于______；
（2）过程①主要反应的离子方程式为______；
（3）已知氢氧化亚铁的Ksp=1×10-13，氢氧化铁的Ksp=1×10-26，通过计算所得数据说明过程②调节pH=9的原因是______；
（4）物质D的主要产物中铁、氢、氧三种元素的质量比为56：1：32，则过程③主要反应的化学方程式为______；
（5）已知Fe3+在弱碱性溶液中还原性较强，图是研究过程④的实验所得，该实验的结论是______；
（6）为研究本流程中双氧水的用量，调节的pH、反应时间三个关键生产条件，需要进行七组实验．
①每组实验需要测定并计算得出的数据是______；
②若实验序号1是该流程的理论最佳生产条件，请在表中填入实验序号为5、6、7的三组实验条件．
正确答案
（1）四氧化三铁属于氧化物；故答案为：氧化物；
（2）Fe3+与Fe反应生成Fe2+，反应的离子方程式为2Fe3++Fe=3Fe2+，故答案为：2Fe3++Fe=3Fe2+；
（3）根据水的离子积为1×10-14，当pH=9时，OH-的浓度为1×10-4mol•L-1，根据氢氧化亚铁的Ksp=1×10-13，得Fe2+的浓度为5×10-5mol•L-1，
故答案为：当pH=9时，Fe2+的浓度为5×10-5mol•L-1，已完全沉淀；
（4）根据物质D铁、氢、氧三种元素的质量比为56：1：32，则它们的个数比为：1：1：2，故物质D为：FeO（OH），反应的化学方程式为2Fe（OH）2+H2O2=2FeO（OH）+2H2O，
故答案为：2Fe（OH）2+H2O2=2FeO（OH）+2H2O （物质D写成Fe（OH）O或FeHO2、FeO2H均可以）；
（5）Fe2+在弱碱性溶液中还原性较强，因此我们PH值要在酸性或者强碱性，但Ⅰ．工业生产要考虑生产效率，时间越短要好．Ⅱ．碱性（PH＞9）太强使Fe2+沉淀，综合考虑最佳反应时间为0.16h，故答案为：随着反应时间的增加，溶液的PH下降，可确定该反应的最佳时间是0.16h
（6）①本题要得到产品纳米四氧化三铁，且以数据说明．故答案为：纳米四氧化三铁的产率；
②表格中双氧水的浓度必须是0.5，pH=11，反应时间=3，依题意：本题是单一变量的对比试验，而且双氧水的浓度已试验序号1，2，3研究了，因此现只研究PH和反应时间．表格中双氧水的浓度必须是0.5，pH有两个11，一个大于11即可，可以是12、13等．反应时间必须大于、等于、小于3各一个．
故答案为：
甲、乙、丙三种物质之间有如 下转化关系：
(1)若甲和丙都是不溶于水的白色固体物质，既能溶于盐酸又能溶于氢氧化钠溶液。则甲是________，丙是________(填化学式)。写出“
(2)若乙溶液中加入KSCN溶液，有红色出现，则甲是______，丙是________(填化学式)。写出“
正确答案
(1)Al2O3；Al(OH)3；Al3＋＋3NH3·H2O===Al(OH)3↓＋3NH4+(2)Fe2O3；Fe(OH)3；Fe2O3＋6H＋===2Fe3＋＋3H2O
三氧化二铁和氧化亚铜都是红色粉末，常用作颜料．某校一化学实验小组通过实验来探究一红色粉末是Fe2O3、Cu2O或二者混合物．探究过程如下：
查阅资料
Cu2O是一种碱性氧化物，溶于稀硫酸生成Cu和CuSO4，在空气中加热生成CuO
提出假设
假设1：红色粉末是Fe2O3
假设2：红色粉末是Cu2O
假设3：红色粉末是Fe2O3和Cu2O的混合物
设计探究实验
取少量粉末放入足量稀硫酸中，在所得溶液中再滴加 KSCN 试剂．
（1）若假设1成立，则实验现象是______．
（2）若滴加 KSCN 试剂后溶液不变红色，则证明原固体粉末中一定不含三氧化二铁．你认为这种说法合理吗？______．简述你的理由（可不写反应的方程式 ）______．
（3）若固体粉末完全溶解无固体存在，滴加 KSCN 试剂时溶液不变红色，则证明原固体粉末是______，写出发生反应的离子方程式______．
探究延伸
经实验分析，确定红色粉末为Fe2O3和Cu2O的混合物．
（4）实验小组欲用加热法测定Cu2O的质量分数．取a g固体粉末在空气中充分加热，待质量不再变化时，称其质量为bg（ b＞a），则混合物中Cu2O的质量分数为______．
（5）实验小组欲利用该红色粉末制取较纯净的胆矶 （CuSO4.5H2O）．经查阅资料得知，在溶液中通过调节溶液的酸碱性而使Cu2+、Fe2+、Fe3+分别生成沉淀的pH 如下：
实验室有下列试剂可供选择：A．氯水 B．H2O2 C．NaOH D．Cu2（OH）2CO3
实验小组设计如下实验方案：
试回答：
试剂1为______，试剂2为______（填字母序号）；固体x的化学式是______．
正确答案
（1）若红色粉末是Fe2O3，Fe2O3与硫酸反应生成硫酸铁，没有红色不溶物，滴加KSCN溶液，溶液变为红色，
故答案为：没有红色不溶物，滴加KSCN溶液，溶液变为红色；
（2）红色粉末若是Fe2O3和Cu2O的混合物，放入足量稀硫酸中会有Cu生成，Cu能将Fe3+还原为Fe2+，滴加KSCN试剂后溶液可能不变红色，所以说法不合理，
故答案为：不合理；Cu能将Fe3+还原为Fe2+；
（3）因为Cu2O溶于硫酸生成Cu和CuSO4，而H2SO4不能溶解Cu，所以混合物中必须有Fe2O3存在，使其生成的Fe3+溶解产生的Cu，
反应的有关离子方程式为Fe2O3+6H+=2Fe3++3H2O、Cu2O+2H+=Cu+Cu2++H2O、2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+，
故答案为：Fe2O3和Cu2O的混合物； Fe2O3+6H+=2Fe3++3H2O、Cu2O+2H+=Cu+Cu2++H2O、2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+；
（4）Cu2O～～～2CuO 质量增重△w
144 g 16 g
m（Cu2O） （b-a） g
所以m（Cu2O）=
故混合物中Cu2O的质量分数为
故答案为：
（5）红色粉末为Fe2O3和Cu2O的混合物，由工艺流程可知，放入足量稀硫酸中会有Cu生成，Cu能将Fe3+还原为Fe2+，所得的溶液含有Fe2+，加入试剂1目的是Fe2+将为Fe3+，氯气会引入氯离子，故试剂1应选择B．H2O2；加入试剂2目的是调节溶液的PH值使Fe3+转化为Fe（OH）3沉淀除去，过滤得到硫酸铜溶液，氢氧化钠会引入钠离子，故试剂2应选择Cu2（OH）2CO3，得到的沉淀x为Fe（OH）3，
故答案为：B；D；Fe（OH）3．
在如图所示的装置中，用NaOH溶液、铁屑、稀H2SO4制备Fe（OH）2白色沉淀．
①在试管Ⅰ里加入的试剂是______．
②在试管Ⅱ里加入的试剂是______．
③为了制得Fe（OH）2白色沉淀，正确的操作顺序是______（填下列序号）
A．打开止水夹 B．检验试管Ⅱ出口处排出的H2的纯度
C．夹紧止水夹 D．在试管Ⅰ和Ⅱ中加入试剂，塞紧塞子
④写出此过程中涉及到的化学方程式______．
正确答案
①铁与硫酸反应生成氢气，关闭止水夹，会使装置Ι中压强变大，使Ι中的药品进入Ⅱ中，与Ⅱ中的药品反应得到氢氧化亚铁，所以在试管I里加入试剂稀H2SO4、铁屑，获得硫酸亚铁溶液，故答案为：稀H2SO4、铁屑；
②试管I里加入试剂稀H2SO4、铁屑，获得硫酸亚铁溶液，并能产生氢气，当氢气使装置Ι中压强变大，使Ι中的药品硫酸亚铁进入Ⅱ中，与Ⅱ中的药品氢氧化钠反应得到氢氧化亚铁，故答案为：NaOH溶液；
③此题涉及气体生成与检验，所以要检查装置的气密性，检查完毕在装置中加入试剂并塞上塞子，打开止水夹，Ⅰ中生成氢气进入装置Ⅱ，要检验装置Ⅱ中空气是否排尽，要在装置Ⅱ导管口检验气体的纯度，待气体纯净，关闭止水夹，Ⅰ中气压增大，使Ι中的药品进入Ⅱ中，与Ⅱ中的药品反应得到氢氧化亚铁，故答案为：DABC；
④由于铁与硫酸反应生成了硫酸亚铁，可能还有没反应的硫酸；氢氧化钠与硫酸亚铁反应生成氢氧化亚铁沉淀和硫酸钠，氢氧化钠与硫酸反应生成硫酸钠和水，硫酸与氢氧化亚铁反应生成硫酸亚铁和水，故答案为：FeSO4+2NaOH═Fe（OH）2↓+Na2SO4（必写），H2SO4+2NaOH═Na2SO4+2H2O（或H2SO4+Fe（OH）2═FeSO4+2H2O）．
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