Question

【題目】回答下列關于鐵元素及其化合物的知識：

（1）將 NaOH 溶液滴入 FeSO4溶液中，能觀察到的現象是___，請寫出產物顏色變化時發生的反應方程式___。

（2）實驗室配制氯化鐵溶液時，通常應將氯化鐵固體溶解在加有少量 ___的水中； FeCl2溶液在空氣中放置一段時間后，逐漸變成淺黃色，其原因是___。（用離子方程式表示）

（3）在常溫下，鐵與水并不起反應，但在高溫下，鐵與水蒸氣可發生反應。該反應的化學方程式_________________，該反應中的還原劑是___，氧化劑是___。

（4）在 100mL18mol/L的濃硫酸中加入過量的鐵片，加熱使之充分反應，產生的氣體在標準狀況下的體積可能是 ___。

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

Answer 1

【答案】先產生白色沉淀，并逐漸變成灰綠色，最后變成紅褐色 4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3 濃鹽酸 4Fe2++4H++O2=4Fe3++2H2O 3Fe+4H2O(g)Fe3O4+4H2 Fe H2O B

【解析】

(1)硫酸亞鐵和氫氧化鈉發生反應生成氫氧化亞鐵沉淀，易被氧化為氫氧化鐵；

(2)氯化鐵固體直接溶解在水中易水解，需要加入酸抑制鐵離子水解；Fe2+在空氣中易被氧化；

(3)鐵與水蒸氣在加熱條件下發生氧化還原反應生成四氧化三鐵和氫氣；

(4)根據鐵能和濃硫酸反應硫酸鐵和二氧化硫，能和稀硫酸反應生成硫酸亞鐵和氫氣判斷。

(1)硫酸亞鐵和氫氧化鈉發生反應生成氫氧化亞鐵白色沉淀，該白色沉淀易被氧化為氫氧化鐵紅褐色沉淀，化學方程式為：4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3。

(2)氯化鐵固體溶解在較濃的鹽酸中，可抑制鐵離子水解，再加水稀釋；Fe2+有較強的還原性，則FeCl2溶液在空氣中放置一段時間后，逐漸變成淺黃色，是Fe2+在空氣中易被氧化為Fe3+的緣故，發生反應的離子方程式為4Fe2++4H++O2=4Fe3++2H2O；

(3)鐵與水蒸氣發生氧化還原反應：3Fe+4H2O(g)Fe3O4+4H2，根據化合價升降來判斷氧化劑和還原劑．因鐵的化合價升高，所以鐵作還原劑，水中氫的化合價降低，水作氧化劑；

(4)濃硫酸的物質的量為0.1L×18mol/L=1.8mol，若只發生2Fe+6H2SO4Fe2(SO4)3+3SO2↑+6H2O，生成的SO2的物質的量應為0.9mol，則V(SO2)=0.9mol×22.4L/mol=20.16L；隨著反應的進行，Fe和稀硫酸反應，若只發生Fe+H2SO4FeSO4+H2↑，參加反應的硫酸為1.8mol，則生成的H2的物質的量為1.8mol，其體積V(H2)=1.8mol×22.4L/mol=40.32L，實際生成的氣體體積應為二者之間，故答案為B。