题目内容
铁触媒（铁的氧化物）是硫酸工业的催化剂．某同学设计了以下两种方案研究铁触媒的组成．
方案一：用下列装置测定铁触媒的含铁量，确定其组成．
方案二：用下列实验方法测定铁触媒的含铁量，确定其组成．
（1）步骤④中用到的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒、胶头滴管和 ．
（2）因为通入Cl2不足量，“溶液B”中还含有 会影响测定结果．
（3）因为通入Cl2过量且加热煮沸不充分，“溶液B”中可能含有Cl2．请设计实验方案检验Cl2，完成下列实验报告．
限选试剂：0.1mol?L-1酸性KMnO4溶液、紫色石蕊试液、品红稀溶液、淀粉-KI溶液、0.1moL?L-1KSCN溶液
（4）“干燥管C”的作用是 ．
（5）称取15.2g铁触媒进行上述实验．充分反应后，测得“干燥管B”增重11.0g，则该铁触媒的化学式可表示为 ．
方案一：用下列装置测定铁触媒的含铁量，确定其组成．
方案二：用下列实验方法测定铁触媒的含铁量，确定其组成．
（1）步骤④中用到的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒、胶头滴管和
（2）因为通入Cl2不足量，“溶液B”中还含有
（3）因为通入Cl2过量且加热煮沸不充分，“溶液B”中可能含有Cl2．请设计实验方案检验Cl2，完成下列实验报告．
限选试剂：0.1mol?L-1酸性KMnO4溶液、紫色石蕊试液、品红稀溶液、淀粉-KI溶液、0.1moL?L-1KSCN溶液
| 实验操作 | 实验现象与结论 |
（5）称取15.2g铁触媒进行上述实验．充分反应后，测得“干燥管B”增重11.0g，则该铁触媒的化学式可表示为
考点：探究物质的组成或测量物质的含量
专题：实验探究和数据处理题
分析：（1）容量瓶是一种玻璃定容仪器；
（2）氯气具有氧化性，可以将亚铁离子氧化为三价铁离子，铁触媒和硫酸以及氯气反应的产物来回答；
（3）根据氯气的性质：能使石蕊试液先变红后退色来检验氯气的存在；
（4）一氧化碳可以和铁的氧化物之间发生反应，得到气体产物二氧化碳，干燥管B可以吸收生成的二氧化碳，但是要排除空气的干扰，据此来回答；
（5）根据一氧化碳和铁的氧化物之间发生的反应，“干燥管B”增重11.0g即为生成的二氧化碳的质量来回答．
（2）氯气具有氧化性，可以将亚铁离子氧化为三价铁离子，铁触媒和硫酸以及氯气反应的产物来回答；
（3）根据氯气的性质：能使石蕊试液先变红后退色来检验氯气的存在；
（4）一氧化碳可以和铁的氧化物之间发生反应，得到气体产物二氧化碳，干燥管B可以吸收生成的二氧化碳，但是要排除空气的干扰，据此来回答；
（5）根据一氧化碳和铁的氧化物之间发生的反应，“干燥管B”增重11.0g即为生成的二氧化碳的质量来回答．
解答：
解：（1）将溶液稀释为250mL，可以采用定容仪器容量瓶，故答案为：250mL容量瓶；
（2）通入Cl2的作用是将亚铁离子氧化为铁离子，氯气量不足时，“溶液B”中会含有亚铁离子，即FeCl2或者FeSO4，故答案为：FeCl2或者FeSO4或者Fe2+；
（3）氯气的性质：能使石蕊试液先变红后退色，向溶液B中加入石蕊试液，如果石蕊试液显红色，后红色褪去，这是氯水的性质，证明含有氯气，若溶液变红后不褪色，溶液B不含有Cl2，故答案为：
（4）一氧化碳可以和铁的氧化物之间发生反应，得到气体产物二氧化碳，干燥管B可以吸收生成的二氧化碳，测定二氧化碳的量可以获得铁触媒的量，但是要排除空气成份的干扰，所以C的作用是：防止空气中的CO2和水蒸气进入B中，故答案为：防止空气中的CO2和水蒸气进入B中；
（5）根据实验方案一的原理，15.2g铁触媒充分反应生成二氧化碳的质量是11.0g，设发生的反应为：
yCO+FexOy
xFe+yCO2，
1 y
即
=
，解得x：y=4：5，
所以氧化物的化学式为：Fe4O5或2FeO?Fe2O3，故答案为：Fe4O5或2FeO?Fe2O3．
（2）通入Cl2的作用是将亚铁离子氧化为铁离子，氯气量不足时，“溶液B”中会含有亚铁离子，即FeCl2或者FeSO4，故答案为：FeCl2或者FeSO4或者Fe2+；
（3）氯气的性质：能使石蕊试液先变红后退色，向溶液B中加入石蕊试液，如果石蕊试液显红色，后红色褪去，这是氯水的性质，证明含有氯气，若溶液变红后不褪色，溶液B不含有Cl2，故答案为：
| 实验操作 | 预期现象和结论 |
| 取适量溶液B于试管中，滴加2-3滴紫色石蕊试液，振荡，观察现象． | 若溶液显红色，后红色褪去，则溶液B中含Cl2； 若溶液变红后不褪色，则溶液B不含有Cl2 |
（5）根据实验方案一的原理，15.2g铁触媒充分反应生成二氧化碳的质量是11.0g，设发生的反应为：
yCO+FexOy
| ||
1 y
| 15.2 |
| 56x+16y |
| 11 |
| 44 |
即
| 15.2y |
| 56x+16y |
| 1 |
| 4 |
所以氧化物的化学式为：Fe4O5或2FeO?Fe2O3，故答案为：Fe4O5或2FeO?Fe2O3．
点评：本题是一道考查学生物质的含量和组成的综合知识考查题，涉及氯气的性质、一氧化碳和铁的氧化物之间的反应等知识，综合性强，难度大．
练习册系列答案
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