Question

鐵礦石是工業(yè)煉鐵的主要原料之一，其主要成分為鐵的氧化物(設(shè)雜質(zhì)中不含鐵元素和氧元素，且雜質(zhì)不與硫酸反應(yīng))。某研究性學(xué)習(xí)小組對(duì)某鐵礦石中鐵的氧化物的化學(xué)式進(jìn)行探究。

Ⅰ.鐵礦石中含氧量的測(cè)定，以下實(shí)驗(yàn)過(guò)程不完整，請(qǐng)補(bǔ)充完整。

(1)按上圖組裝儀器，并______________________________________________；

(2)將8.0 g鐵礦石放入硬質(zhì)玻璃管中，裝置B、C中的藥品如圖所示(夾持儀器均省略)；

(3)從左端導(dǎo)氣管口處不斷地緩緩?fù)ㄈ際2，____________________________，

點(diǎn)燃A處酒精燈；

(4)充分反應(yīng)后，撤掉酒精燈，________________________________________；

(5)測(cè)得反應(yīng)后裝置B增重2.25 g，則鐵礦石中氧的百分含量為_(kāi)_______。

Ⅱ.鐵礦石中含鐵量的測(cè)定，流程如下。

(1)步驟④中煮沸的作用是___________________________________________。

(2)步驟⑤中用到的玻璃儀器有燒杯、膠頭滴管、250 mL容量瓶、________。

(3)下列有關(guān)步驟⑥的操作中說(shuō)法正確的是________。

a．因?yàn)榈馑疄辄S色，所以滴定過(guò)程中不需加指示劑

b．錐形瓶不需要用待測(cè)液潤(rùn)洗

c．滴定過(guò)程中可利用淀粉溶液作指示劑

d．滴定過(guò)程中，眼睛注視滴定管中液面變化

e．滴定結(jié)束后，30 s內(nèi)溶液不恢復(fù)原來(lái)的顏色，再讀數(shù)

f．滴定結(jié)束后，滴定管尖嘴部分有氣泡，則測(cè)定結(jié)果偏大

(4)若滴定過(guò)程中消耗0.500 0 mol·L－1 KI溶液20.00 mL，則鐵礦石中鐵的百分含量為_(kāi)_______。

Ⅲ.由Ⅰ、Ⅱ可以推算出該鐵礦石中鐵的氧化物的化學(xué)式為_(kāi)_______。

 

Answer 1

Ⅰ.(1)檢查裝置的氣密性　(3)待裝置C出口處氫氣驗(yàn)純后　(4)再持續(xù)通入氫氣至硬質(zhì)玻璃管完全冷卻　(5)25.0%

Ⅱ.(1)趕走溶液中溶解的過(guò)量Cl2　(2)玻璃棒　(3)be　(4)70.0%

Ⅲ.Fe4O5

【解析】本題考查鐵礦石中鐵的氧化物的化學(xué)式的探究。

Ⅰ.實(shí)驗(yàn)開(kāi)始前一定要先檢查裝置的氣密性，再裝入藥品；在點(diǎn)燃A處酒精燈之前一定要先檢驗(yàn)氫氣的純度；撤掉酒精燈后，一定要再通入氫氣一段時(shí)間，直至硬質(zhì)玻璃管冷卻至室溫，以防鐵重新被氧化。裝置B增加的質(zhì)量即為生成水的質(zhì)量，其中m(O)＝2.25 g×＝2.0 g，氧元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為×100%＝25.0%。Ⅱ.(1)因?yàn)槭怯肒I溶液進(jìn)行滴定，但氯氣也能與KI反應(yīng)，影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果，所以必須除去溶液中溶解的氯氣。(2)配制一定物質(zhì)的量濃度的溶液，需要用玻璃棒攪拌、引流。(3)碘水的黃色不明顯，a錯(cuò)誤。滴定時(shí)發(fā)生反應(yīng)：2Fe3＋＋2I－===2Fe2＋＋I(xiàn)2，滴定時(shí)如果加入淀粉，則溶液變藍(lán)，但滴定終點(diǎn)時(shí)沒(méi)有顏色變化，所以不能用淀粉作指示劑，c錯(cuò)誤。滴定過(guò)程中要觀察錐形瓶中溶液顏色的變化，不能注視滴定管中液面變化，d錯(cuò)誤。滴定結(jié)束后，滴定管尖嘴部分有氣泡，則所測(cè)KI溶液消耗量偏低，測(cè)定結(jié)果偏低，f錯(cuò)誤。

(4)根據(jù)2Fe3＋＋2I－===2Fe2＋＋I(xiàn)2可知10.0 g鐵礦石中，n(Fe)＝0.500 0 mol·L－1×0.02 L×＝0.125 mol，m(Fe)＝7.0 g，則鐵元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為70.0%。Ⅲ.鐵的氧化物中，n(Fe)∶n(O)＝∶＝4∶5，所以其化學(xué)式為Fe4O5。