题目内容
【题目】某铁红涂料中添加有CuO或FeO中的一种,为探究添加物的成分设计如下实验方案。
(1)请写出实验步骤、预期现象,对应的离子方程式。
(限选试剂:铁粉、3mol/LH2SO4、0.1mol/L酸性KMnO4溶液、10%H2O2、KSCN溶液)
①_____________,②_____________,_____________,③___________,_____________
④操作步骤③中反应的离子方程式为____________。
(2)经分析该铁红涂料中有FeO,为测定铁红中铁的质量分数,兴趣小组的同学称量11.6g该铁红涂料进行了如下实验。
已知:气体由草酸晶体受热分解得到:H2C2O4·2H2O CO2↑+CO↑+3H2O。且除铁红外所用试剂均过量。
①装置A、B中的试剂依次是_____、______。
②气体通入后,接下来的操作是____,然后对C装置加热。
③实验前后称得D装置增重8.8g,则此铁红中铁的质量分数是___________。
【答案】 Fe+Cu2+===Fe2++Cu 0.2 2Fe2++Cl2===2Fe3++2Cl- 2Fe3++3Cl2+8H2O===2FeO+6Cl-+16H+ O2+2H2O+4e-===4OH- 阴 2Cl--2e-===Cl2↑ 属铬的活动性比铜的强且能和稀硫酸反应生成H2 金 金属铬易被稀硝酸钝化
【解析】(1)氧化铜可以溶解于强酸溶液中,得到含有铜离子的盐,加入足量铁粉可以将金属铜置换出来,据此可以检验固体是氧化铜,氧化亚铁可以和强酸反应生成亚铁盐,能使高锰酸钾褪色,据此可以检验固体中含有氧化亚铁,
实验方案设计为:
实验操作 | 预期现象和结论 |
①加入足量的3molL-1H2SO4,充分振荡. | 样品全部溶解 |
②取少许溶液于试管中,加入足量铁粉,充分振荡;再加入足量3molL-1H2SO4,充分振荡. | 试管中出现红色固体,说明试样中有CuO |
③取少许溶液于试管中,逐滴加入0.01molL-1酸性KMnO4溶液 | 如果紫红色褪去,发生的离子反应方程式为5Fe2++MnO4-+8H+=5Fe3++Mn2++4H2O说明试样中有FeO; |
故答案为:①3mol/LH2SO4;②向一支试管中加入足量铁粉,充分振荡;再加入足量3mol/LH2SO4,充分振荡; 出现红色固体;③向另一支试管中加入0.01mol/L酸性KMnO4溶液;紫红色褪去;④5Fe2++MnO4-+8H+=5Fe3++Mn2++4H2O;
(2)①草酸分解生成的气体中含有二氧化碳和一氧化碳,C中发生一氧化碳与铁红的反应生成二氧化碳,D是吸收二氧化碳的装置,通过D装置的质量变化来测定的,因此需要除去加入C中气体中的二氧化碳,并干燥,装置A、B中的试剂依次是氢氧化钠溶液和浓硫酸,故答案为:氢氧化钠溶液;浓硫酸;
②一氧化碳具有可燃性,需要验纯,操作为用点燃的小木条靠近肥皂泡,直到肥皂泡安静燃烧,一氧化碳纯净后才能对C装置加热,故答案为:用点燃的小木条靠近肥皂泡,直到肥皂泡安静燃烧;
③实验前后称得D装置增重8.8g,表示生成的二氧化碳为8.8g,物质的量为 =0.2mol,说明样品中含有0.2molO元素,质量为0.2mol×16g/mol=3.2g,则此铁红中铁的质量分数是
×100%=72.41%,故答案为:72.41%。
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