Question

19．铁矿石中含铁量的测定，按以下步骤进行：铁矿石中含铁量的测定

下列说法不正确的是（　　）

• A． 步骤④中煮沸的作用是为了除去残留的氯气
• B． 步骤⑤中用到的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒、胶头滴管、250mL容量瓶
• C． 铁矿石中铁的百分含量为56%
• D． 该铁矿石中若含氧为24%，则铁的氧化物的化学式为Fe₂O₃•3FeO

Answer 1

分析 铁矿石和稀硫酸反应生成硫酸盐和水，然后过滤得到滤液A，向滤液中通入足量Cl₂，Cl₂具有强氧化性，能将Fe ²⁺氧化为Fe ³⁺，然后煮沸得到溶液B，将溶液B稀释，向溶液B中加入KI溶液，Fe ³⁺和碘离子发生氧化还原反应生成Fe ²⁺和I₂，先根据碘离子和铁离子关系式计算铁离子的物质的量，根据铁原子守恒计算其质量分数，
A．煮沸可以将水中的气体赶走；
B．根据稀释液体和配制一定体积的溶液步骤分析所选择的仪器，包括加水稀释、容量瓶定容；
C．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：0.4000mol•L^-1×0.025L=c（Fe³⁺）×0.02L，解得c（Fe³⁺）=0.5mol•L^-1，根据元素守恒和化学反应方程式进行计算；
D．根据铁元素质量分数和氧元素质量分数计算出铁的氧化物的化学式．

解答 解：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，故A正确；
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，故B正确；
C．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：0.4000mol•L^-1×0.025L=c（Fe³⁺）×0.02L，解得c（Fe³⁺）=0.5mol•L^-1，所以铁元素的百分含量为：$\frac{0.5mol/L×0.25L×56g/mol}{10g}$×100%=70%，
故C错误；
D．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：$\frac{70}{56}$：$\frac{24}{16}$=5：6，铁的氧化物的化学式为：Fe₅O₆，铁的氧化物的化学式可以为Fe₂O₃•3FeO，故D正确；
故选C．

点评 本题考查了探究铁矿石中氧元素和铁元素的含量的方法，该题是高考中的常见题型，属于中等难度的试题，侧重对学生能力的培养和训练，有利于培养学生规范严谨的实验设计、操作能力和计算能力；