纳米材料一直是人们研究的重要课题，例如纳来级Fe粉表面积大，具有超强的磁性，高效的催化性等优良性质。
Ⅰ.实验室采用气相还原法制备纳米级Fe,其流程如图所示：
（1）生成纳米级Fe粉的化学方程式为 FeCl2+H2 高温 Fe+2HClFeCl2+H2 高温 Fe+2HCl。
Ⅱ.查阅资料得知：在不同温度下，纳米级Fe粉与水蒸气反应的固体产物不同，温度低于570℃时生成FeO，高于570℃时生成Fe3O4。甲同学用图甲所示装置进行纳米级Fe粉与水蒸气反应的实验，乙同学用图乙所示的装置进行纳米级Fe粉与水蒸气的反应并验证产物。
（2）甲装置中纳米级Fe粉与水蒸气反应的化学方程式是 Fe+H2O（g） 高温 FeO+H2Fe+H2O（g） 高温 FeO+H2。
（3）乙同学为探究实验结束后试管内的固体物质成分，进行了下列实验：
高温
高温
高温
高温
| 实验步骤 | 实验操作 | 实验现象 |
| Ⅰ | 将反应后得到的黑色粉末X（假定为均匀的）。取出少量放入另一试管中，加入少量盐酸，微热 | 黑色粉末逐渐溶解，溶液呈浅绿色；有少量气泡产生 |
| Ⅱ | 向实验Ⅰ得到的溶液中滴加几滴KSCN溶液，振荡 | 溶液没有出现红色 |
如铁粉过量，则不能生成Fe3+
如铁粉过量，则不能生成Fe3+
（用简要文字描述）。（4）丁同学称取5.60gFe粉，用乙装置反应一段时间后，停止加热。将试管内的固体物质在干燥器中冷却后，称得质量为6.88g,则丁同学实验后的固体物质中氧化物的质量分数为
67.4%
67.4%
（结果保留三位有效数字）。某同学为了验证Fe2+是否能将H2SO3氧化成
S
O
2
-
4
（5）检验吸收液中是否含有
S
O
2
-
4
取少量样品溶液于试管中，先滴入足量的稀盐酸，再滴入氯化钡溶液，如果有白色沉淀
取少量样品溶液于试管中，先滴入足量的稀盐酸，再滴入氯化钡溶液，如果有白色沉淀
。（6）请写出FeCl3吸收SO2的离子方程式：
2Fe3++SO2+2H2O═2Fe2++4H++
SO
2
-
4
2Fe3++SO2+2H2O═2Fe2++4H++
，反应中的氧化产物是 SO
2
-
4
SO
2
-
4
SO
2
-
4
（7）吸收液中除了含有H+、Cl-、
S
O
2
-
4
①提出假设。
假设1：溶液中存在Fe2+
假设2：溶液中存在Fe3+、Fe2+
假设3：溶液中存在
Fe2+、H2SO3
Fe2+、H2SO3
。②设计方案，进行实验，验证假设。
请写出实验步骤以及预期现象和结论（可不填满）。限选实验试剂和仪器：试管、滴管、0.1mol/LKMnO4溶液、0.1mol/LKSCN溶液、品红溶液。
| 实验步骤 | 预期现象和结论 |
| 步骤1：用试管取样品溶液2～3mL，滴入 1～2滴0.1 mol•L-1KSCN溶液 1～2滴0.1 mol•L-1KSCN溶液 |
若 未出现血红色 未出现血红色 ，则假设2成立，1、3不成立 |
| 步骤2： 另取2～3 mL样品溶液于试管中，滴入1～2 mL品红稀溶液 另取2～3 mL样品溶液于试管中，滴入1～2 mL品红稀溶液 |
若 品红溶液红色褪去 品红溶液红色褪去 ，则假设3成立 |
| 步骤3（可补充）： 另取2～3 mL样品溶液于试管中，滴入1～2 mL品红稀溶液 另取2～3 mL样品溶液于试管中，滴入1～2 mL品红稀溶液 |
若品红溶液不褪色，则假设3不成立，假设1成立 若品红溶液不褪色，则假设3不成立，假设1成立
|
【考点】制备实验方案的设计．
【答案】FeCl2+H2 Fe+2HCl；Fe+H2O（g） FeO+H2；如铁粉过量，则不能生成Fe3+；67.4%；取少量样品溶液于试管中，先滴入足量的稀盐酸，再滴入氯化钡溶液，如果有白色沉淀；2Fe3++SO2+2H2O═2Fe2++4H++；；Fe2+、H2SO3；1～2滴0.1 mol•L-1KSCN溶液；未出现血红色；另取2～3 mL样品溶液于试管中，滴入1～2 mL品红稀溶液；品红溶液红色褪去；另取2～3 mL样品溶液于试管中，滴入1～2 mL品红稀溶液；若品红溶液不褪色，则假设3不成立，假设1成立
高温
高温
SO
2
-
4
SO
2
-
4
【解答】
【点评】
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发布：2024/7/11 8:0:9组卷：33引用：1难度：0.4
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1．硫铁矿烧渣是硫铁矿生产硫酸过程中产生的工业废渣（主要含Fe2O3及少量SiO2、Al2O3等杂质）．用该烧渣制取药用辅料--红氧化铁的工艺流程如下：
（1）在“还原焙烧”中产生的有毒气体可能有．
（2）“酸浸”时间一般不超过20min,若在空气中酸浸时间过长，溶液中Fe2+含量将下降，其原因是（用离子方程式表示）．
（3）根据下表数据：
在“除杂”步骤中，为除去Fe3+和Al3+，溶液的pH最大值应小于氢氧化物 Al（OH）3 Fe（OH）3 Fe（OH）2 开始沉淀的pH 3.10 2.01 7.11 完全沉淀的pH 4.77 3.68 9.61 ，检验
Fe3+已经除尽的试剂是．
（4）“中和合成”的目的是将溶液中Fe2+转变为碳酸亚铁沉淀，则操作B是．
（5）煅烧A的反应方程式是．
（6）a g烧渣经过上述工艺可得红氧化铁b g.药典标准规定，制得的红氧化铁中含氧化铁不得少于98.0%，则所选用的烧渣中铁的质量分数应不低于（用含a、b的表达式表示）．发布：2025/1/19 8:0:1组卷：5引用：1难度：0.5 -
2．硫铁矿烧渣是硫铁矿生产硫酸过程中产生的工业废渣（主要含Fe2O3及少量SiO2、Al2O3、CaO、MgO等杂质）．用该烧渣制取药用辅料--红氧化铁的工艺流程如图：
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（2）“酸浸”时间一般不超过20min,若在空气中酸浸时间过长，溶液中Fe2+含量将下降，其原因是（用离子方程式表示）．
（3）根据下表数据：
在“除杂”步骤中，为除去Fe3+和Al3+，溶液的pH最大值应小于氢氧化物 Al（OH）3 Mg（OH）2 Fe（OH）3 Fe（OH）2 开始沉淀的pH 3.10 8.54 2.01 7.11 完全沉淀的pH 4.77 11.04 3.68 9.61 ，检验Fe3+已经除尽的试剂是；当pH=5时，溶液中c（Al3+）=mol•L-1（已知常温下Ksp[Al（OH）3]=2.0×10-33）．
（4）“中和合成”的目的是将溶液中Fe2+转变为碳酸亚铁沉淀，则A的操作是．
（5）a g烧渣经过上述工艺可得红氧化铁b g.药典标准规定，制得的红氧化铁中含氧化铁不得少于98.0%，则所选用的烧渣中铁的质量分数应不低于（用含a、b的表达式表示）．发布：2025/1/19 8:0:1组卷：114引用：4难度：0.5 -
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