题目内容
【题目】已知铁生锈的过程为：Fe→Fe（OH）2→Fe（OH）3→Fe2O3xH2O．又知草酸（H2C2O4）分解的化学方程式为 H2C2O4
CO↑+CO2↑+H2O，某化学小组为测定两种不同生锈铁片的组成（设只含有铁和Fe2O3xH2O），进行了以下探究，请你参与并完成对有关问题的解答。
（1）甲同学利用草酸分解产生的混合气体和如所示装置测定其中一种锈铁的组成。
主要操作为：取锈铁样品12.6g置于装置C的硬质玻璃管中，加热完全反应后得到固体的质量为8.4g，装置D增重8.4g。
①钢铁在潮湿空气中发生电化学腐蚀时，其负极的电极反应式为 ______ 。
②装置A的作用是 ______ ，装置B的作用是 ______ 。
③根据以上数据能否测定出锈铁的组成？答： ______ （填“能”或“不能”）。
④该装置还存在的一个明显的缺陷是 ______ 。
（2）乙同学在甲同学装置的基础上将装置D换成装浓硫酸的洗气瓶（装置E，此装置图略），经改进后，重新按甲同学的操作和样品取用量进行实验，若完全反应后得到固体的质量仍为8.4g，而装置E增重1.8g，则x= ______ ；m（Fe）：m （Fe2O3xH2O）= ______ 。
（3）丙同学取少量的另外一种锈铁片放在烧杯中，然后逐滴加入稀盐酸，实验测知所得溶液中Fe2+、Fe3+的物质的量之和与加入稀盐酸的体积关系如图2示，此锈铁中n（Fe）：n（Fe2O3xH2O）的取值范围是 ______ 。（填字母）
a．大于1 b．等于1 c．小于1
【答案】Fe-2e-=Fe2+ 除去混合气体中的CO2 除去混合气体中的H2O 能 缺少尾气处理装置 2 2：7 c
【解析】
草酸分解得到含水蒸气的CO和CO2的混合气，A装置中的NaOH除去二氧化碳，B装置中的浓硫酸干燥CO；C装置中CO还原Fe2O3，同时Fe2O3·xH2O失去结晶水，D装置中碱石灰吸收C装置中生成的CO2和H2O（g）；据此分析作答。
（1）①钢铁在潮湿空气中发生电化学腐蚀时，负极铁失去电子发生氧化反应，负极的电极反应式为Fe-2e-=Fe2+，
故答案为：Fe-2e-=Fe2+；
②根据实验目的，需要使用一氧化碳还原Fe2O3·xH2O，所以需要将草酸分解生成的二氧化碳和水除去，装置A中的氢氧化钠溶液用于除去二氧化碳气体，装置B中的浓硫酸用于干燥一氧化碳气体，
故答案为：除去混合气体中的CO2；除去混合气体中的H2O；
③锈铁样品12.6g，加热完全反应后得到的质量为8.4g的固体为铁的质量，则锈铁样品中氧元素和氢元素质量之和为12.6g-8.4g=4.2g，则16g/mol×3n（Fe2O3）+18g/moln（H2O）=4.2g，装置D增重8.4g为二氧化碳和水的质量，结合方程式Fe2O3·xH2O+3CO
2Fe+3CO2+xH2O，44g/mol×3n（Fe2O3）+18g/moln（H2O）=8.4g，解得n（Fe2O3）=0.05mol，n（H2O）=0.1mol，则Fe2O3·xH2O的化学式为Fe2O3·2H2O，锈铁样品中含n（Fe2O3·2H2O）=0.05mol，含n（Fe）=
=0.05mol，能测定锈铁的组成；
故答案为：能；
④该装置的缺陷是：一氧化碳有毒，不能排放到空气中，所以应该增加尾气处理装置，
故答案为：缺少尾气处理装置；
（2）若将装置D换成装浓硫酸的洗气瓶（装置E），重新按上述样品的用量和操作进行实验，若完全反应后得到固体的质量仍为8.4g，则锈铁样品中氧元素和氢元素质量之和为12.6g-8.4g=4.2g，16g/mol×3n（Fe2O3）+18g/moln（H2O）=4.2g，装置E增重1.8g，n（H2O）=1.8g÷18g/mol=0.1mol，解得n（Fe2O3）=0.05mol，n（Fe2O3）：n（H2O）=0.05mol：0.1mol=1:2，则x=2；m（Fe2O3·xH2O）=0.05mol×160g/mol+1.8g=9.8g，m（Fe）=12.6g-9.8g=2.8g，m（Fe）：m （Fe2O3xH2O）= 2.8g：9.8g=2:7。
故答案为：2；2：7；
（3）0～V1段（加入盐酸少量时）发生的反应为Fe2O3+6HCl=2FeCl3+3H2O、Fe+2FeCl3=3FeCl2，总反应为：Fe+Fe2O3+6HCl=3FeCl2+3H2O；由Fe+2HCl=FeCl2+H2↑可知，2mol氯化氢生成1mol亚铁离子，由Fe2O3+6HCl=2FeCl3+3H2O可知，6mol的氯化氢可以生成2mol的Fe3+，显然消耗相同物质的量盐酸时，铁与盐酸反应增加的亚铁离子物质的量比氧化铁与盐酸反应增加的铁离子物质的量大，由于V1～V2铁离子和亚铁离子总的物质的量增大幅度小于0～V1，说明V1～V2段为氧化铁与盐酸的反应，即氧化铁的物质的量大于铁的物质的量，故c正确，
故答案为：c。
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【题目】用中和滴定法测定某烧碱样品的纯度．有以下步骤：
（1）配制待测液：用5.00g含有少量杂质（杂质不与盐酸反应）的固体烧碱样品配制1000mL溶液，除烧杯、胶头滴管、玻璃棒外，还需要的玻璃仪器有 ______ 。
（2）滴定：
①盛装0.1000molL-1盐酸标准液应该使用 ______ 式滴定管，滴定时发生反应的离子方程式为： ______ 。
②有关数据记录如下：
测定序号 | 待测溶液的体积/mL | 所耗盐酸标准液的体积/mL | |
滴定前 | 滴定后 | ||
1 | 20.00 | 0.50 | 20.78 |
2 | 20.00 | 1.20 | 21.32 |
3 | 20.00 | 0.80 | 23.20 |
（3）计算：烧碱样品的纯度是 ______ 。
（4）误差分析（选填“偏高”“偏低”或“无影响”）：
①用蒸馏水冲洗锥形瓶，则会使测定结果 ______ ；
②读数时，滴定前仰视，滴定后俯视，则会使测定结果 ______ 。
