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)按上图组装仪器,并______________________________________________;
(2)将8.0 g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,____________________________,
点燃A处酒精灯;
(4)充分反应后,撤掉酒精灯,________________________________________;
(5)测得反应后装置B增重2.25 g,则铁矿石中氧的百分含量为________。
Ⅱ.铁矿石中含铁量的测定,流程如下。

(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、250 mL容量瓶、________。
(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.滴定过程中可利用淀粉溶液作指示剂
d.滴定过程中,眼睛注视滴定管中液面变化
e.滴定结束后,30 s内溶液不恢复原来的颜色,再读数
f.滴定结束后,滴定管尖嘴部分有气泡,则测定结果偏大
(4)若滴定过程中消耗0.500 0 mol·L-1 KI溶液20.00 mL,则铁矿石中铁的百分含量为________。
Ⅲ.由Ⅰ、Ⅱ可以推算出该铁矿石中铁的氧化物的化学式为________。
Ⅰ.(1)检查装置的气密性 (3)待装置C出口处氢气验纯后 (4)再持续通入氢气至硬质玻璃管完全冷却 (5)25.0%
Ⅱ.(1)赶走溶液中溶解的过量Cl2 (2)玻璃棒 (3)be (4)70.0%
Ⅲ.Fe4O5
本题考查铁矿石中铁的氧化物的化学式的探究。
Ⅰ.实验开始前一定要先检查装置的气密性,再装入药品;在点燃A处酒精灯之前一定要先检验氢气的纯度;撤掉酒精灯后,一定要再通入氢气一段时间,直至硬质玻璃管冷却至室温,以防铁重新被氧化。装置B增加的质量即为生成水的质量,其中m(O)=2.25 g×=2.0 g,氧元素的质量分数为×100%=25.0%。Ⅱ.(1)因为是用KI溶液进行滴定,但氯气也能与KI反应,影响实验结果,所以必须除去溶液中溶解的氯气。(2)配制一定物质的量浓度的溶液,需要用玻璃棒搅拌、引流。(3)碘水的黄色不明显,a错误。滴定时发生反应:2Fe3++2I-===2Fe2++I2,滴定时如果加入淀粉,则溶液变蓝,但滴定终点时没有颜色变化,所以不能用淀粉作指示剂,c错误。滴定过程中要观察锥形瓶中溶液颜色的变化,不能注视滴定管中液面变化,d错误。滴定结束后,滴定管尖嘴部分有气泡,则所测KI溶液消耗量偏低,测定结果偏低,f错误。
(4)根据2Fe3++2I-===2Fe2++I2可知10.0 g铁矿石中,n(Fe)=0.500 0 mol·L-1×0.02 L×=0.125 mol,m(Fe)=7.0 g,则铁元素的质量分数为70.0%。Ⅲ.铁的氧化物中,n(Fe)∶n(O)=∶=4∶5,所以其化学式为Fe4O5。
练习册系列答案
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(15分)资料显示:镁与饱和碳酸氢钠溶液反应产生大量气体和白色不溶物。某同学通过如下实验探究反应原理并验证产物。
实验I:用砂纸擦去镁条表面氧化膜,将其放入盛适量滴有酚酞的饱和碳酸氢钠溶液的烧杯中,迅速反应,产生大量气泡和白色不溶物,溶液的浅红色加深。
(1)该同学对反应中产生的白色不溶物做出如下猜测:
猜测1:白色不溶物可能为        
猜测2:白色不溶物可能为MgCO3
猜测3:白色不溶物可能为碱式碳酸镁[xMg(OH)2?yMgCO3]
(2)为了确定产物成份(包括产生的气体、白色不溶物及溶液中溶质),进行以下定性实验。请填写表中空白:
实验序号
实  验
实验现象
结  论
实验Ⅱ
将实验I中收集到的气体点燃
安静燃烧,火焰呈淡蓝色
气体成分为   ①     
实验Ⅲ
将实验I中的白色不溶物滤出、洗涤,取少量加入足量   ②   
 
    ③    
白色不溶物中含有MgCO3
实验Ⅳ
取实验Ⅲ中的滤液,向其中加入适
量  ④   稀溶液
产生白色沉淀,溶液红色变浅
溶液中存在CO32-离子
(3)为进一步确定实验I中白色不溶物的成分,进行以下定量实验,装置如图所示:

称取干燥、纯净的白色不溶物 4.52 g,充分加热至不再产生气体为止,并使分解产生的气体全部进入装置A和B中。实验后装置A增重0.36 g,装置B增重1.76 g。
①装置C的作用是                                                   ;
②白色不溶物的化学式为                      。
(4)根据以上(2)及(3)的定性定量实验,写出镁与饱和碳酸氢钠溶液反应的化学方程式
__________________________________________________________________________。
Fridel—Crafts反应是向苯环上引入烷基最重要的方法,在合成上有很大的实用价值,该反应可以简单表示如下:Ar+RXArR+HX △H<0(Ar表示苯基)。某化学兴趣小组在实验室先利用叔丁醇(沸点90.70C)与盐酸反应制得叔丁基氯(沸点500C),再利用Fridel—Crafts反应原理制备对叔丁基苯酚(熔点990C)。反应流程及实验装置如下图所示:


试回答下列问题:
(1)实验装置烧杯中漏斗的作用是________。
(2)巳知Fridel—Cxafts反应是放热反应,为防止叔丁基氣的蒸气被大量的HCl气体带走而影响产率,应将锥形瓶置于_______(填“冷水浴”或“热水浴”)中。
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实验方案
实验现象
能否说明水解
①将锥形瓶中白雾通入HNO3酸化的AgNO3溶液
             
             
②将充分冒白雾后的液体抽滤,得不溶性固体,将固体分成两份,                             
                                          。
两份固体均溶解
             
 
(5)若上述同学称取了9.4g苯酚与适量叔丁基氯反应,从反应液中提取出对叔丁基苯酚,将其配成100mL乙醇溶液,移取25.00mL溶液,滴定,消耗NaOH物质的量为5×10-4moL,则以苯酚为基准计算对叔丁基苯酚产率的表达式为_______。

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