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某研究性学习小组请你参与“研究铁与水反应所得固体物质的成分、性质及再利用”实验探究，并共同解答下列问题：

已知：3Fe+4H2O满分5 manfen5.comFe3O4+4H2↑

Fe3O4+8H+═2Fe3++Fe2++4H2O

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探究一 设计如图所示装置进行“铁与水反应”的实验．

（1）反应前A中投放碎瓷片的目的是                  ．

（2）装置E中发生反应的方程式为                         ．

装置E中的实验现象为                        ．

探究二 设计如下实验方案确定反应后硬质玻璃管中黑色固体的成分．

待硬质玻璃管B冷却后，取少许其中的固体物质溶于盐酸后，将所得溶液分成两份．

（3）一份滴加几滴KSCN溶液．若溶液变血红色，推断硬质玻璃管B中固体物质的成分为           （选填序号，下同）；若溶液未变血红色，推断硬质玻璃管B中固体物质的成分为                ．

①一定有Fe3O4，可能有单质铁  ②一定有Fe

③只有Fe3O4  ④只有Fe

（4）另一份加入                溶液，加入的溶液褪色，可以证明溶液中存在Fe2+．

探究三 设计如下流程测定反应后硬质玻璃管B中固体含铁元素的质量分数．

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（5）写出加入过量氯水时反应的离子方程式：                ．

（6）试剂b的化学式是              ．

（7）计算反应后B装置中铁元素的质量分数为                ．

 

【探究一】（1）防止暴沸； （2）H2+CuOCu+H2O； 黑色粉末变成红色，且玻璃管上有水珠生成； 【探究二】（3）①；②； （4）酸性KMnO4溶液； 【探究三】（5）2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl﹣； （6）NaOH； （7）77.8%． 【解析】【探究一】（1）A中铁与水蒸气在高温下反应生成四氧化三铁和氢气，反应的化学方程式为：3Fe+4H2O（g）Fe3O4+4H2，液体加热时容易发生暴沸现象，碎瓷片多孔，加入碎瓷片引入沸点中心，其作用是防止暴沸； （2）装置E中氧化铜与氢气在加热的条件下反应生成铜和水，反应的化学方程式为：H2+CuOCu+H2O，则反应现象是：黑色粉末变成红色，且玻璃管上有水珠生成； 【探究二】（3）一份滴加几滴KSCN溶液，若溶液变血红色，说明溶液中含有铁离子，则可推断硬质玻璃管B中固体物质的成分为：①一定有Fe3O4；若溶液未变血红色，则溶液中不存在铁离子，可推断硬质玻璃管B中固体物质中一定存在Fe，即②正确 （4）亚铁离子与酸性高锰酸钾溶液反应：5Fe2++MnO4﹣+8H+=5Fe3++Mn2++4H2O，若酸性高锰酸钾溶液褪色，则证明溶液中含有亚铁离子； 【探究三】（5）氯气具有氧化性，能氧化亚铁离子，反应为：2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl﹣， （6）由“红棕色固体”知，该物质为Fe2O3，则FeCl3Fe（OH）3和NaCl，过滤后加强热生成红棕色固体，则试剂b为NaOH溶液，故答案为：NaOH； （7）氧化铁的质量为：m（Fe2O3）=32g，则氧化铁的物质的量为：n（Fe2O3）==0.2mol，则含有铁元素的物质的量为：n（Fe）=0.4mol，则反应后B装置中铁元素的质量分数为：×100%≈77.8% 【点评】本题通过铁及其化合物性质考查了探究物质组成、测量物质含量的方法，题目难度中等，注意掌握探究实验的设计方法，明确铁及其化合物性质，试题涉及知识点较多、综合性较强，充分考查学生的分析、理解能力及化学实验、进行计算能力．  
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实验室用浓盐酸与MnO2反应制Cl2，再用Cl2和Ca（OH）2反应制少量漂白粉，已知用Cl2和Ca（OH）2制漂白粉的反应是放热反应，温度稍高时发生副反应：6Cl2 + 6Ca（OH）2 ═ Ca（ClO3）2 + 5CaCl2 + 6H2O 现有三位同学设计的三套装置如图1所示（U形管中放有玻璃纤维，可使气体顺利通过）：

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（1）请对上述丙装置的缺点进行评价：              ．

（2）请从甲、乙、丙各套装置中选取合理的部分，按气体从左至右的流向组成一套较合理的装置        （填各部分仪器的字母编号）．

（3）部分学生认为上述组装装置仍存在缺点，他们指出在前两个仪器之间应增加如图2所示装置，你认为H洗气瓶中所盛液体是         ，其作用是                    ，若无此装置，对制漂白粉的不利影响是         （结合化学方程式加以说明）．洗气瓶Ⅰ      （填“有”或“无”）必要，理由是        ．

 

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现有AlCl3和MgSO4混合溶液，向其中不断加入0.1mol/L 的NaOH溶液，得到沉淀的量与加入NaOH溶液的体积如图所示，原溶液中Cl﹣与SO42﹣的物质的量之比为

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A．2：1    B．2：3    C．6：1    D．3：1

 

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今有下列三个氧化还原反应：

①2FeCl3+2KI═2FeCl2+2KCl+I2

②2FeCl2+Cl2═2FeCl3

③2KMnO4+16HCl═2KCl+2MnCl2+8H2O+5Cl2↑

若某溶液中有Fe2+和I﹣共存，要氧化除去I﹣而又不影响Fe2+和Cl﹣，可加入的试剂是

A．Cl2    B．KMnO4    C．FeCl3    D．HCl

 

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60mL含有0.20mol碳酸钠的溶液和20mL盐酸，不管将前者滴加入后者，还是将后者滴加入前者，都有气体产生，但最终生成的气体体积不同，则盐酸的浓度合理的是

A．10.0 mol/L    B．15 mol/L    C．1.2 mol/L    D．0.9 mol/L

 

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用FeSO4还原MnO4﹣，若还原5×10﹣3mol MnO4﹣，消耗10mL 2.5mol•L﹣1FeSO4溶液，则Mn元素在还原产物中的化合价是

A．+1    B．+2    C．+4    D．+5

 

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