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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| A、溶液中由水电离出的c(H+),前者是后者的10m-n倍 |
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| D、常温下将pH相同的CH3COOH和HCN溶液稀释相同的倍数时,前者pH变化小 |
下列反应的离子方程式正确的是( )
| A、碳酸钙跟盐酸反应:CO32-+2H+═CO2↑+H2O |
| B、钠与水反应:Na+2H2O=Na++2OH-+H2↑ |
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