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
相关题目
下列离子方程式的书写正确的是( )
| A、足量铁粉与稀硝酸反应:Fe+4H++NO3-=Fe3++2H2O+NO↑ |
| 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+ |