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(杂质中不含铁元素.且杂质不与H2.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.Ⅰ．铁矿石中含氧量的测定实验结果:将5.0g铁矿石放入硬质玻璃管中完全反应. 测得装置B增重1.35 g.Ⅱ．铁矿石中含铁量的测定Ⅲ．问题讨论与解决:(1)如要验证滤液A中铁元素的存在形式.可� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

题目内容

（12分）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（杂质中不含铁元素，且杂质不与H₂、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。
Ⅰ．铁矿石中含氧量的测定

实验结果：将5.0g铁矿石放入硬质玻璃管中完全反应，测得装置B增重1.35 g。
Ⅱ．铁矿石中含铁量的测定

Ⅲ．问题讨论与解决：
（1）如要验证滤液A中铁元素的存在形式，可另取两份滤液A分别进行实验，实验方法、现象与结论如下表。请将其补充完整。
可供选择的试剂有：酸性KMnO₄溶液、NaOH溶液、KSCN溶液、氯水

实验方法	实验现象	结论
步骤1：在滤液A中加入		滤液A中有Fe³^＋
步骤2：在滤液A中加入		滤液A中有Fe²^＋

（2）步骤④中煮沸的作用是：；
（3）步骤③中反应的离子方程式为：；
（4）请通过实验Ⅰ、Ⅱ计算出该铁矿石中铁的氧化物的化学式。（写出计算过程）

（1）

实验方法	实验现象	结论
加入 KSCN溶液 (1分)	溶液呈血红色	(1分)
加入酸性KMnO₄溶液 (1分)	KMnO₄溶液褪色	(1分)

（2）除去滤液A中过量的Cl₂                (2分)
（3）2Fe²^＋+Cl₂ = 2Fe³^＋+2 Cl^－                 (2分)
（4）10g矿石中：n(O)=0.15mol               (1分)
10g矿石中：n(Fe)= n(Fe³^＋) = 0.125mol     (2分)
n(Fe):n(O)=" 0.125mol:" 0.15mol =5:6  即化学式为：Fe₅O₆ (1分)

解析试题分析：⑴根据供选试剂，用KSCN溶液检验滤液A中含有Fe³^＋（溶液呈血红色）；用酸性KMnO₄溶液检验滤液A中含有Fe²^＋（溶液褪色）；
⑵加入足量氯气后加热煮沸，能将反应液中过量的氯气除去，防止与步骤⑥中KI反应给实验结果带来干扰；
⑶步骤③用氯气将Fe²^＋氧化为Fe³^＋；
⑷在10g矿石中：n(O)＝＝0.15mol；
在10g矿石中：n(Fe)＝ n(Fe³^＋) ＝n(I^－)＝＝ 0.125mol；
则n(Fe)：n(O)= 0.125mol:：0.15mol =5：6；即化学式为：Fe₅O₆。
考点：考查化学实验综合与计算。

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在中学化学中铁及其化合物应用广泛，用所学知识回答下列问题。
（1）将一定量的铁粉在氯气中燃烧后所得固体溶于水可得到溶液X。取少量X溶液两份，一份加入KSCN溶液时，溶液显红色；另一份中加入酸性KMnO₄溶液时，KMnO₄溶液紫色褪去。试分析：
①溶液X含有的金属阳离子应该是          。
②用化学方程式表示上述金属阳离子产生的原因          。
③酸性KMn0₄溶液紫色褪去的离子方程式为         。
（2）含铬化合物有毒，通常是将废水中+6价铬（如Cr₂O^2—₇）用还原剂还原成Cr³⁺，再调节溶液pH使Cr³⁺转化为Cr（OH）₃沉淀而除去。工业上有一种电解除Cr₂O^2—₇的方法：将含K2Cr₂O₇的废水放入电解槽内，用铁作阳极，加入适量的氯化钠进行电解。
试分析该电解除Cr₂O^2—₇的方法中：
①阴极的电极反应式为       ；
②电解时加入氯化钠的作用是        ；
③该方法能除去Cr₂O^2—₇的原理是       。

A～G各物质间的关系如下图，其中B、D为气态单质．

请回答下列问题：
（1）物质C和E的名称分别为________、________；
（2）可选用不同的A进行反应①若能在常温下进行，其化学方程式为________；
若只能在加热情况下进行，则反应物A应为________；
（3）反应②的化学方程式为_____________________；
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将一小块金属钠投入到盛有100ml AlCl₃和MgCl₂的混合溶液的烧杯中，发现烧杯中有气泡产生，在这过程中还看到烧杯中有白色沉淀产生，沉淀物先多后少。反应完毕后，收集到标准状况下氢气13.44L同时得到21.4g沉淀，将沉淀溶于过量的NaOH溶液中，发现沉淀减少了15.6g，求原混合溶液中Mg²⁺、Al³⁺及Cl^-的物质的量浓度。

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（2）装置a和c的作用分别是    和    （填标号）。
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b．除去空气中的水蒸气
c．有利于气体混合
d．有利于观察空气流速
e．除去反应后多余的氧气
（3）上述反应结束后，仍需通一段时间的空气，其目的是     。
（4）通过计算可知，该黄铜矿的纯度为      。
（5）若用右图装置替代上述实验装置d，同样可以达到实验目的的是     （填序号）。

（6）若将原装置d中的试液改为Ba(OH)₂，测得的黄铜矿纯度误差为＋1%，假设实验操作均正确，可能的原因主要有          。

为了“探究铁及其化合物的氧化性或还原性”．
（1）实验前同学预测：Fe²⁺肯定既有还原性又有氧化性．你认为他预测的依据是：__
（2）甲同学欲用实验证明他的预测．实验室提供了下列试剂：3％的H₂O₂溶液、锌粒、铜片、0．1mol·L^-lFeCl₂溶液、KSCN溶液、新制氯水．
①若计划在0．1 mol·L^-l FeCl₂溶液中滴入新制氯水，探究Fe²⁺的还原性，你预计可能发生反应的离子方程式为
②实验中，甲同学发现现象不太明显，老师分析可能是产物的含量太低，建议可以通过检验Fe²⁺反应的产物的存在以获取证据．你认为可选_____滴入小明所得的混合液中，并通过溶液出现___色的现象，证明该同学的观点和实验方案都是正确的．
③对于证明Fe²⁺具有氧化性，该同学认为金属单质都具有还原性，并分别将铜片、锌粒投入FeCl₂溶液中，结果锌粒逐渐变小．由此说明三种金属的还原性由强至弱的顺序为________．
（3）甲同学分析H₂O₂中氧元素显－1价(中间价)，并提出疑问：H₂O₂与FeCl₂的反应时，Fe²⁺还作氧化剂吗？
①请你为该同学梳理相关问题：若Fe²⁺在反应中表现出氧化性应转化成______(填微粒符号，下同)，若Fe²⁺在反应中表现出还原性应转化成_____．
②实际上Fe²⁺还原性较强，实验室的FeCl₂溶液常因氧化而变质．除杂的方法是：                ，相关反应的离子方程式：_____      ．

一般测定样品中成分含量的实验应重复2～3次。为了测定某氢氧化钠固体中混有的碳酸钠的质量分数，甲、乙、丙三位同学分别设计了如下实验方案：

Ⅰ．甲同学的方案如图所示：
（1）如何检验A装置的气密性？_____________________________________________。
（2）甲同学重复进行了三次实验，得到碳酸钠的质量分数的数据存在较大的偏差，你认为可能引起测量结果偏低的原因是_______（填序号）。
A．装置内原有空气中的二氧化碳气体也被碱石灰吸收
B．装置外空气中的水蒸气和二氧化碳被碱石灰吸收
C．反应完成后，装置中的二氧化碳没有全部被碱石灰吸收
D．加入稀硫酸的量不足、反应不充分
（3）为了让甲的实验测量结果更准确，在其他实验步骤都正确的条件下，你认为图中的实验装置应该如何改进：______________。
Ⅱ．乙同学的方案是：从图中所提供的装置中选择实验装置，代替甲同学实验装置中的B、C，通过测定放出的二氧化碳的体积（不考虑二氧化碳溶于水）来计算。

选择最简装置的连接顺序为_______。
Ⅲ．丙同学的方案是：称取样品m g，并溶解，加入过量氯化钡溶液，过滤、洗涤、烘干、称量，得固体n g。
（1）配制100 mL 0．10 mol/L BaCl₂溶液的实验中所需的玻璃仪器除烧杯、玻璃棒、胶头滴管、量筒外还有_______（填仪器名称）。
（2）混合物中碳酸钠的质量分数为（用m、n表示）_______。
（3）Ca²⁺、Ba²⁺都可以使沉淀完全，能否使用氯化钙溶液代替氯化钡溶液？_______ （填“能”或“否”），原因是：_____________________________________。

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