题目内容
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（设杂质中不含铁元素和氧元素，且杂质不与硫酸反应）．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，以下实验过程不完整，请补充完整
（1）按如图一组装仪器，并检查装置的气密性；
（2）将8.0g铁矿石放入硬质玻璃管中，装置B、C中的药品如图所示（夹持仪器均省略）；
（3）从左端导气管口处不断地缓缓通入H2， ，再点燃A处酒精灯；
（4）充分反应后，撤掉酒精灯，再持续通入氢气至硬质玻璃管完全冷却；
（5）测得反应后装置B增重2.25g，则铁矿石中氧的百分含量为 ．
Ⅱ．铁矿石中含铁量的测定，流程如图二．
（1）步骤④中煮沸的作用是 ．
（2）步骤⑤中用到的玻璃仪器有烧杯、胶头滴管、玻璃棒、 ．
（3）下列有关步骤⑥的操作中说法正确的是 ．
a．因为碘水为黄色，所以滴定过程中不需加指示剂
b．锥形瓶不需要用待测液润洗
c．滴定前没有气泡，滴定结束后，滴定管尖嘴部分有气泡，则测定结果偏大
d．滴定过程中，眼睛注视滴定管中液面变化
e．滴定结束后，30s内溶液不恢复原来的颜色，再读数
（4）滴定过程中消耗了0.5000mol?L-1 KI溶液20.00mL．
Ⅲ．由Ⅰ、Ⅱ可以推算出该铁矿石中如只有一种铁的氧化物，则其化学式为 ．
Ⅰ．铁矿石中含氧量的测定，以下实验过程不完整，请补充完整
（1）按如图一组装仪器，并检查装置的气密性；
（2）将8.0g铁矿石放入硬质玻璃管中，装置B、C中的药品如图所示（夹持仪器均省略）；
（3）从左端导气管口处不断地缓缓通入H2，
（4）充分反应后，撤掉酒精灯，再持续通入氢气至硬质玻璃管完全冷却；
（5）测得反应后装置B增重2.25g，则铁矿石中氧的百分含量为
Ⅱ．铁矿石中含铁量的测定，流程如图二．
（1）步骤④中煮沸的作用是
（2）步骤⑤中用到的玻璃仪器有烧杯、胶头滴管、玻璃棒、
（3）下列有关步骤⑥的操作中说法正确的是
a．因为碘水为黄色，所以滴定过程中不需加指示剂
b．锥形瓶不需要用待测液润洗
c．滴定前没有气泡，滴定结束后，滴定管尖嘴部分有气泡，则测定结果偏大
d．滴定过程中，眼睛注视滴定管中液面变化
e．滴定结束后，30s内溶液不恢复原来的颜色，再读数
（4）滴定过程中消耗了0.5000mol?L-1 KI溶液20.00mL．
Ⅲ．由Ⅰ、Ⅱ可以推算出该铁矿石中如只有一种铁的氧化物，则其化学式为
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：Ⅰ．（3）氢气不纯燃烧时可发生爆炸，因此点燃酒精灯前要检验C装置出口处氢气的纯度；
（5）反应后装置B增重2.25g，即氢气和氧化铁反应后固体质量的增加值，可以根据差量法来计算；
Ⅱ、铁矿石先用足量的稀硫酸溶解，过滤除去杂质，得到只含铁的离子的溶液，再通氯气将溶液中的铁的离子氧化成三价铁离子，再用碘化钾来滴定，据此分析计算；
（1）煮沸可以将水中的气体赶跑；
（2）根据稀释液体和配制一定体积的溶液所选择的仪器来回答；
（3）根据滴定试验以及滴定过程中的实验误差分析知识来回答判断；
Ⅲ．Ⅰ中装置B增重2.25g为生成水的质量，根据氧元素守恒8.0g矿石中计算n（O），Ⅱ中步骤⑥发生2Fe3++2I-=2Fe2++I2，根据消耗KI溶液体积计算n（Fe3+），根据Fe元素守恒计算10g矿石中n（Fe），据此确定氧化物化学式．
（5）反应后装置B增重2.25g，即氢气和氧化铁反应后固体质量的增加值，可以根据差量法来计算；
Ⅱ、铁矿石先用足量的稀硫酸溶解，过滤除去杂质，得到只含铁的离子的溶液，再通氯气将溶液中的铁的离子氧化成三价铁离子，再用碘化钾来滴定，据此分析计算；
（1）煮沸可以将水中的气体赶跑；
（2）根据稀释液体和配制一定体积的溶液所选择的仪器来回答；
（3）根据滴定试验以及滴定过程中的实验误差分析知识来回答判断；
Ⅲ．Ⅰ中装置B增重2.25g为生成水的质量，根据氧元素守恒8.0g矿石中计算n（O），Ⅱ中步骤⑥发生2Fe3++2I-=2Fe2++I2，根据消耗KI溶液体积计算n（Fe3+），根据Fe元素守恒计算10g矿石中n（Fe），据此确定氧化物化学式．
解答：
解：Ⅰ．（3）氢气不纯燃烧时可发生爆炸，因此点燃酒精灯前要检验C装置出口处氢气的纯度，
故答案为：待C装置出口处氢气验纯后；
（5）装置B增重2.25g，根据反应的实质，增加的是水的质量，所以氧元素的质量分数是
×100%=25%，
故答案为：25%；
Ⅱ．铁矿石先用足量的稀硫酸溶解，过滤除去杂质，得到只含铁的离子的溶液，再通氯气将溶液中的铁的离子氧化成三价铁离子，再用碘化钾来滴定；
（1）向铁矿石中加入硫酸，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，煮沸的作用是赶走溶液中溶解的过量的Cl2，故答案为：赶走溶液中溶解的过量的Cl2；
（2）容量瓶是一种定容仪器，若是稀释到250mL，则采用的仪器有：烧杯、玻璃棒、胶头滴管、250mL容量瓶，故答案为：250mL容量瓶；
（3）a．碘水为黄色，三价铁离子也是黄色溶液，滴定过程中需加指示剂，故a错误；
b．锥形瓶不需要用待测液润洗，否则浓度偏大，故b正确；
c．滴定结束后，滴定管尖嘴部分有气泡，导致读数偏大，则测定结果偏大，故c错误；
d．滴定过程中，眼睛注视锥形瓶中颜色的变化，故d错误；
e．滴定结束后，30s内溶液不恢复原来的颜色再读数，故e正确；
故答案为：be；
Ⅲ．Ⅰ中装置B增重2.25g为生成水的质量，根据氧元素守恒，8.0g矿石中n（O）=n（H2O）=
=0.125mol，10g矿石中n（O）=0.125×
mol，
Ⅱ中步骤⑥发生2Fe3++2I-=2Fe2++I2，n（Fe3+）=0.02L×0.5mol/L×
=0.125mol，故10g矿石中n（Fe）=n（Fe3+）=0.125mol，
故n（Fe）：n（O）=0.125mol：0.125×
mol=4：5，即化学式为：Fe4O5，
故答案为：Fe4O5．
故答案为：待C装置出口处氢气验纯后；
（5）装置B增重2.25g，根据反应的实质，增加的是水的质量，所以氧元素的质量分数是
2.25g×
| ||
| 8.0 |
故答案为：25%；
Ⅱ．铁矿石先用足量的稀硫酸溶解，过滤除去杂质，得到只含铁的离子的溶液，再通氯气将溶液中的铁的离子氧化成三价铁离子，再用碘化钾来滴定；
（1）向铁矿石中加入硫酸，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，煮沸的作用是赶走溶液中溶解的过量的Cl2，故答案为：赶走溶液中溶解的过量的Cl2；
（2）容量瓶是一种定容仪器，若是稀释到250mL，则采用的仪器有：烧杯、玻璃棒、胶头滴管、250mL容量瓶，故答案为：250mL容量瓶；
（3）a．碘水为黄色，三价铁离子也是黄色溶液，滴定过程中需加指示剂，故a错误；
b．锥形瓶不需要用待测液润洗，否则浓度偏大，故b正确；
c．滴定结束后，滴定管尖嘴部分有气泡，导致读数偏大，则测定结果偏大，故c错误；
d．滴定过程中，眼睛注视锥形瓶中颜色的变化，故d错误；
e．滴定结束后，30s内溶液不恢复原来的颜色再读数，故e正确；
故答案为：be；
Ⅲ．Ⅰ中装置B增重2.25g为生成水的质量，根据氧元素守恒，8.0g矿石中n（O）=n（H2O）=
| 2.25g |
| 18g/mol |
| 10 |
| 8 |
Ⅱ中步骤⑥发生2Fe3++2I-=2Fe2++I2，n（Fe3+）=0.02L×0.5mol/L×
| 250mL |
| 20mL |
故n（Fe）：n（O）=0.125mol：0.125×
| 10 |
| 8 |
故答案为：Fe4O5．
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，是一道探究物质的组成、测量物质的含量知识的一道综合考查题，考查学生分析和解决问题的能力，为高考常见题型，综合性强，难度中等．
练习册系列答案
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下列离子方程式的书写正确的是（ ）
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| B、将少量SO2气体通入NaClO溶液中：SO2+ClO-+H2O=SO32-+2HClO |
| C、硫酸溶液中加入足量氢氧化钡溶液：Ba2++OH-+H++SO42-=BaSO4+H2O |
| D、向Mg（OH）2浊液中滴入FeCl3溶液：3 Mg（OH）2（s）+2 Fe3+?2 Fe（OH）3（s）+3Mg2+ |
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