Question

【题目】铁矿石是工业炼铁的主要原料之一，其主要成分为铁的氧化物（设杂质中不含铁元素和氧元素，且杂质不与H2SO4反应）．某研究性学习小组对某铁矿石中铁的氧化物的化学式进行探究．

（1）Ⅰ．铁矿石中含氧量的测定
①按上图组装仪器，检查装置的气密性；
②将5.0 g铁矿石放入硬质玻璃管中，装置B、C中的药品如图所示（夹持仪器均省略）；
③从左端导气管口处不断地缓缓通入H2 ， 待C装置出口处H2验纯后，点燃A处酒精灯
④充分反应后，撤掉酒精灯，再持续通入氢气至完全冷却．
A.装置C的作用为 ．
B.测的反应后装置B增重1.35 g，则铁矿石中氧的百分含量为 ．
（2）Ⅱ．铁矿石中含铁量的测定

A.步骤④中煮沸的作用是 ．
B.步骤⑤中用到的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒、胶头滴管、 ．
C.下列有关步骤⑥的操作中说法正确的是 ．
a．因为碘水为黄色，所以滴定过程中不需加指示剂
b．滴定过程中可利用淀粉溶液作为指示剂
c．滴定管用蒸馏水洗涤后可以直接装液
d．锥形瓶不需要用待测液润洗
e．滴定过程中，眼睛注视滴定管中液面变化
f．滴定结束后，30s内溶液不恢复原来的颜色再读数
D.若滴定过程中消耗0.5000molL﹣1KI溶液20.00mL，则铁矿石中铁的百分含量为 ．
（3）Ⅲ．由Ⅰ、Ⅱ可以推算出该铁矿石中铁的氧化物的化学式为 ．

Answer 1

【答案】
（1）防止空气中的水蒸气和CO2进入B中，影响测定结果；24%
（2）赶走溶液中溶解的过量的Cl2；250mL容量瓶；df；70%
（3）Fe5O6
【解析】解：（1）Ⅰ．A.该实验中，氢气和氧化铁反应生成金属铁和水，根据固体质量的变化来计算铁的含量，B处的干燥管作用是吸收产生的水蒸气，所以C装置要防止防止空气中的水蒸气和CO2进入B中，影响测定结果，所以答案是：防止空气中的水蒸气和CO2进入B中，影响测定结果；B.测的反应后装置B增重1.35g，根据反应的实质，增加的是水的质量，根据质量守恒定律，所以铁矿石中氧的百分含量是： ×100%=24%，
所以答案是：24%；（3）Ⅱ．A.向铁矿石中加入硫酸，化反应生成硫酸的铁盐溶液，还存在过量的硫酸溶液，加入过量的氯气，煮沸后可以降低氯气的溶解度，赶走溶液中溶解的过量的Cl2 ，
所以答案是：赶走溶液中溶解的过量的Cl2；B.将原溶液稀释到250mL，需要使用的玻璃仪器仪器有：烧杯、玻璃棒、胶头滴管、250mL容量瓶，还缺少250mL容量瓶，
所以答案是：250mL容量瓶；C.a．碘水为黄色，三价铁离子也是黄色溶液，滴定过程中需加指示剂，故a错误；b．滴定过程中，三价铁可以和碘离子发生反应生成亚铁离子和碘单质，碘单质遇到淀粉溶液显示蓝色，不能确定是否达到滴定终点，故b错误；c．滴定管用蒸馏水洗涤后必须用标准液润洗，故c错误；d．锥形瓶不需要用待测液润洗，故d正确；
e．滴定过程中，眼睛注视锥形瓶中颜色的变化，故e错误；f．滴定结束后，30s内溶液不恢复原来的颜色再读数，故f正确．所以答案是：df；D.根据反应的方程式为2Fe3++2I﹣=2Fe2++I2可知，消耗的碘离子与铁离子物质的量相等，n（Fe3+）=n（KI），即：0.4000molL﹣1×0.025L=c（Fe3+）×0.02L，解得c（Fe3+）=0.5molL﹣1 ， 所以铁元素的百分含量为： ×100%=70%，所以答案是：70%；（3）Ⅲ．铁的质量分数是70%，氧元素的质量分数是24%，所以100g铁矿石中，铁元素的质量是70g，氧元素质量是24g，铁元素和氧元素的物质的量比为： ： =5：6，铁的氧化物的化学式为：Fe5O6 ， 所以答案是：Fe5O6 ．