高中必修选修学案第二节
铁和铁的化合物
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高中必修选修学案第二节
铁和铁的化合物
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＞＞＞为探究铁与浓硫酸在加热条件下的反应，某活动小组设计并完成以下..
为探究铁与浓硫酸在加热条件下的反应，某活动小组设计并完成以下实验：（1）实验目的：分析铁与浓硫酸在加热条件下的反应．①洗气瓶中浓硫酸的作用是______．②写出加热条件下铁与浓硫酸反应生成SO2的化学方程式______．活动小组预测随着反应的进行，硫酸的浓度降低，可能还会有氢气产生，为进一步确认气体的成分还需要进行进一步的实验．（2）实验目的：检验气体的成分．试剂：氢氧化钠溶液、浓硫酸、氧化铜粉末、无水硫酸铜固体、品红溶液、高锰酸钾酸性溶液、碱石灰．仪器如下图（可重复使用，可根据需要取用）；①连接仪器．将装置的字母填入□内，并将试剂名称填写在相应的括号内（可不填满）②若混合气体中含有氢气，实验过程中能观察到的现象是______．（3）实验目的：确定产物的含量．①若混合气体中含有SO2和H2，为测定混合气体中各成分含量，需收集的数据有______．②若反应后烧瓶中溶液含有的金属阳离子有Fe2+、Fe3+，其中检验是否含有Fe3+可采用的试剂为______；如果该过程中共消耗了11.2g铁，反应后的溶液能吸收标准状况下1.12L氯气，则原溶液中含有Fe3+的物质的量为______mol．
题型：问答题难度：中档来源：丰台区一模
（1）①浓硫酸具有吸水性，可用作干燥剂，故答案为：干燥；②铁在加热条件下发生氧化还原反应生成硫酸铁和二氧化硫气体，反应的化学方程式为2Fe+6H2SO4（浓）&&△&&.&Fe2（SO4）3+3SO2↑+6H2O，故答案为：2Fe+6H2SO4（浓）&&△&&.&Fe2（SO4）3+3SO2↑+6H2O；（2）①浓硫酸与铁在加热条件下反应生成二氧化硫气体，稀硫酸与铁反应生成氢气，检验二氧化硫气体可用品红溶液，用A装置，然后在A装置中用高锰酸钾溶液（或NaOH溶液）除去二氧化硫气体，再在A中用高锰酸钾酸性溶液（或品红）检验二氧化硫是否除尽，在A或C装置中干燥（用浓硫酸（或碱石灰））后通入D中（氧化铜粉末）吸收氢气，然后在E中用无水硫酸铜固体检验是否有水生成，为防止空气中的水进入E中影响实验结果，应最后连接A或C，故答案为：A-A-A（或C）-D-E-A（或C）或A-A-A-A（或C）-D-E-A（或C）；品红溶液--高锰酸钾酸性溶液-浓硫酸（或石灰）-氧化铜粉末-无水硫酸铜固体-浓硫酸碱石灰，或：品红溶液-高锰酸钾酸性溶液-高锰酸钾酸性溶液（或品红）-浓硫酸（或碱石灰）-氧化铜粉末-无水硫酸铜固体-浓硫酸或碱石灰，或：品红溶液-氢氧化钠溶液-高猛酸钾酸性溶液（或品红）-浓硫酸（或碱石灰）-氧化铜粉末-无水硫酸铜固体-浓硫酸或碱石灰；②若混合气体中含有氢气，D中固体粉末由黑色变为红色，生成铜和水，E中固体由白色变为蓝色，故答案为：D中固体粉末由黑色变为红色，E中固体由白色变为蓝色；（3）①测定混合气体中各成分含量，应知道气体的总量和某一种气体的量，氢气的量可根据反应前D中氧化铜粉末质量反应后D中粉末的质量计算，故答案为：混合气体的总体积；反应前后D中粉末质量的差值（反应前D中氧化铜粉末质量反应后D中粉末的质量）；②检验Fe3+可用KSCN溶液，n（Fe）=11.2g56g/mol=0.2mol，则n（Fe2+）+n（Fe3+）=0.2mol，由2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl-，可知n（Fe2+）=2n（Cl2）=2×1.12L22.4L/mol=0.1mol，则n（Fe3+）=0.1mol，故答案为：KSCN溶液；0.1．
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据魔方格专家权威分析，试题“为探究铁与浓硫酸在加热条件下的反应，某活动小组设计并完成以下..”主要考查你对&&化学反应方程式，（浓）硫酸，测定物质组成、成分含量&&等考点的理解。关于这些考点的“档案”如下：
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因为篇幅有限，只列出部分考点，详细请访问。
化学反应方程式（浓）硫酸测定物质组成、成分含量
化学方程式：
用化学式来表示化学反应的式子，叫做化学方程式。化学方程式不仅表明了反应物、生成物和反应条件，同时，通过相对分子质量或相对原子质量还可以表示个物质之间的质量关系，即各物质之间的质量比。&&书写化学方程式要遵守两个原则：
一是必须以客观事实为基础，绝不能凭空臆想、臆造事实上不存在的物质和化学反应；二是要遵守质量守恒定律，等号两边各原子种类与数目必须相等。化学方程式的意义：
化学方程式不仅表明了反应物、生成物和反应条件。同时，化学计量数代表了各反应物、生成物物质的量关系，通过相对分子质量或相对原子质量还可以表示各物质之间的质量关系，即各物质之间的质量比。对于气体反应物、生成物，还可以直接通过化学计量数得出体积比。硫酸：
硫酸的分子式：H2SO4；结构式：，H2SO4中硫元素为+6价，处于最 0 高价，具有氧化性，但只有浓H2SO4表现出强氧化性，而稀硫酸、硫酸盐巾的硫元素通常不表现氧化性。硫酸的物理性质和化学性质：
1.硫酸的物理性质纯硫酸是无色、黏稠的油状液体，密度大，沸点高，是一种难挥发的强酸，易溶于水，能以任意比与水互溶.浓硫酸溶于水时放出大量的热。常见浓硫酸的质量分数为98．3％，其密度为 1.84g·cm-3，沸点为338℃，物质的量浓度为18．4mol·L-1.H2SO4的浓度越大，密度越大，若将30％的H2SO4溶液与10％的H2SO4溶液等体积混合，所得溶液的质量分数大于20％。 2.稀硫酸的化学性质稀硫酸具有酸的通性。 (1)与指示剂作用：能使紫色石蕊试液变红。 (2)与碱发生中和反应(3)与碱性氧化物或碱性气体反应 (4)与活泼金属发生置换反应 (5)与某些盐溶液反应 4．浓硫酸的特性 (1)吸水性将一瓶浓硫酸敞口放置在空气中，其质量将增加，密度将减小，浓度降低，体积变大。这是因为浓硫酸具有吸水性，实验室里常利用浓硫酸作干燥剂。浓硫酸不仅可以吸收空气中的水，还可吸收混在气体中的水蒸气、混在固体中的湿存水、结晶水合物中的部分结晶水。。浓H2SO4中的H2SO4分子可强烈地吸收游离的水分子形成一系列的硫酸水合物：。这些水合物很稳定，所以浓H2SO4可作某些不与其反应的气体、固体的干燥剂，同时不能暴露在空气中。能够用浓H2SO4干燥的气体有、等酸性或中性气体，而具有还原性的气体和碱性气体NH3则不能用浓H2SO4干燥。另外在酯化反应中，如中，浓H2SO4作催化剂和吸水剂。 (2)脱水性指浓H2SO4将有机物里的氧、氧元素按原子个数比2：1脱去生成水的性质。浓H2SO4从有机物中脱下来的是氢、氧元素的原子，不是水，脱下来的氢、氧元素的原子按2：1的比例结合成H2O；对于分子中所含氢、氧原子个数比为2：l的有机物(如蔗糖、纤维素等)，浓H2SO4可使其炭化变黑，如：(3)强氧化性常温下，Fe、Al遇浓H2SO4会发生钝化。但热的浓 H2SO4能氧化大多数金属(除金、铂外)、某些非金属单质及一些还原性化合物。如：在这些氧化还原反应中，浓硫酸的还原产物一般为SO2。浓、稀硫酸的比较与鉴别：
1．比较稀硫酸—弱氧化性—可与活泼金属反应，生成H2—氧化性由H+体现。浓硫酸——强氧化性——加热时可与绝大多数金属和某些非金属反应，通常生成SO2——氧化性由体现。 2．鉴别从浓H2SO4和稀H2SO4性质的差异人手，可知鉴别浓H2SO4和稀H2SO4的方法有多种。方法一：取少量蒸馏水，向其中加入少量试样硫酸，如能放出大量热则为浓H2SO4，反之则为稀H2SO4。方法二：观察状态，浓H2SO4呈黏稠状，而稀H2SO4为黏稠度较小的溶液。方法三：用手掂掂分量，因为浓H2SO4的密度较大 (1．84g·cm-3，相同体积的浓H2SO4和稀H2SO4，浓H2SO4的质量比稀H2SO4大很多。方法四：取少量试样，向其中投入铁片，若产生气体，则为稀H2SO4，；若无明显现象(钝化)，则为浓H2SO4。方法五：用玻璃棒蘸取试样在纸上写字，立即变黑 (浓H2SO4的脱水性)者为浓H2SO4，另一种为稀H2SO4。方法六：取少量试样，分别投入一小块铜片，稍加热发生反应的(有气泡产生)为浓H2SO4。(浓H2SO4的强氧化性)，无现象的是稀H2SO4.硫酸的用途及使用：
&(1)用途硫酸是化学工业最黄要的产品之一，它的用途极广(如下图)。&①利用其酸性可制磷肥、氮肥，可除锈，可制实用价值较高的硫酸盐等。 ②利用其吸水性，在实验室浓H2SO4常用作干燥剂。 ③利用其脱水性，浓H2SO4常作精炼石油的脱水剂、有机反应的脱水剂等。 ④利用浓H2SO4的高沸点和难挥发性，常用于制取各种挥发性酸。 ⑤浓H2SO4常作有机反应的催化剂。 (2)浓硫酸的安全使用 ①浓H2SO4的稀释稀释浓硫酸时应特别注意：将浓硫酸沿器壁慢慢地注入水中，并不断搅拌，使产生的热量迅速地扩散出去。切不可把水倒人浓硫酸里。两种液体混合时，要把密度大的加到密度小的液体中，如浓H2SO4、浓HNO3-混合酸的配制方法是把浓H2SO4沿器壁慢慢地注入浓HNO3中。 ②万一不小心将浓硫酸溅到皮肤上、衣服上或桌面上，应分别怎样处理? 皮肤上：用干布迅速拭去，再用大量水冲洗，最后涂上3％～5％的碳酸氢钠溶液。衣服上：用大量水冲洗。桌面上：大量时，用适量。NaHCO3，溶液冲洗，后用水冲洗，再用抹布擦干；少量时用抹布擦即可。&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“为探究铁与浓硫酸在加热条件下的反应，某活动小组设计并完成以下..”考查相似的试题有：
249581136415206193247951206538100316（;眉山）实验表明浓硫酸与焦炭在加热的条件下能发生反应．经查阅资料得知：
提问：级别：幼儿园来自：安徽省马鞍山市
回答数：1浏览数：
（;眉山）实验表明浓硫酸与焦炭在加热的条件下能发生反应．经查阅资料得知：
（;眉山）实验表明浓硫酸与焦炭在加热的条件下能发生反应．经查阅资料得知：
①SO2可使澄清石灰水变浑浊；
②SO2可使品红溶液的红色褪去，而CO2不能；
③SO2可与酸性的KMnO4溶液反应使其褪色，而CO2不能；
④CuSO4为白色粉末，遇水可生成胆矾．
在对该反应的产物的探究中需用下列A、B、C装置：
请根据提供的信息回答下列问题：
（1）浓硫酸与焦炭在加热的条件下发生如下反应：
C+2H2SO4（浓）≜X↑+2SO2↑+2H2O 则生成物X的化学式为 CO2
（2）若要证明产物中有水，则要用 A
装置（填装置的编号）．
（3）若按B、A、C的顺序组装，不能证明产物 H2O
（4）若按C、B、A的顺序组装，则能证明产物 ？？？？第四小题
&提问时间： 16:53:25
最佳答案此答案已被选择为最佳答案，但并不代表问吧支持或赞同其观点
回答：级别：一级教员 21:34:31来自：问吧专家团
（4）中C、B、A，因为C中澄清石灰水足量，所以只能看到C中溶液变浑浊，B中无现象，A中固体变蓝。从现象上不能直接说明任何物质的存在。因为CO2和SO2都可以使澄清石灰水变浑浊，所以无法确认是谁。但是从推理上来讲应该是有SO2，因为最后反应容器中无固体剩余，所以碳一定被氧化了，无论被氧化成CO还是CO2，浓硫酸都被还原成SO2。所以有SO2。
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