Question

硬質(zhì)玻璃管是化學(xué)實(shí)驗(yàn)中經(jīng)常使用的一種儀器，請(qǐng)分析下列實(shí)驗(yàn)（固定裝置略）并回答問(wèn)題．

Ⅰ、硬質(zhì)玻璃管常作為氣體和固體反應(yīng)的場(chǎng)所，如圖1（其他裝置省略，必要時(shí)可加熱）．
下列實(shí)驗(yàn)描述不正確的是

 

A、固體A為無(wú)水硫酸銅時(shí)，可以檢驗(yàn)氣體X中是否含有水蒸氣
B、固體A為銅時(shí)，可以除去N₂中的O₂
C、在空氣流作用下，加熱氯化鐵晶體得到純凈的無(wú)水氯化鐵
D、將氨氣和空氣混合氣通過(guò)灼熱的鉑絲，可看到有紅棕色氣體生成
Ⅱ、進(jìn)行微量實(shí)驗(yàn)：如圖2所示，將濃硫酸滴入裝有Na₂SO₃固體的培養(yǎng)皿一段時(shí)間后，a、b、c三個(gè)棉球變化如表．請(qǐng)?zhí)顚?xiě)表中的空白：

棉球	棉球上滴加的試劑	實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象	解釋和結(jié)論
a		棉球變白，微熱后又恢復(fù)紅色
b	含酚酞的NaOH溶液	棉球變?yōu)榘咨?/B>	離子方程式：
c		棉球變?yōu)榘咨?/B>	結(jié)論：該氣體具有    性

Ⅲ、硬質(zhì)玻璃管與其它裝置結(jié)合完成定性或定量實(shí)驗(yàn)．圖3是某研究性學(xué)習(xí)小組對(duì)某鐵礦石中鐵的氧化物的化學(xué)式進(jìn)行探究的裝置．
實(shí)驗(yàn)一：鐵礦石中含氧量的測(cè)定
a．按圖3組裝儀器（夾持儀器均省略），檢查裝置的氣密性；
b．將5.0g鐵礦石放入硬質(zhì)玻璃管中；
c．從左端導(dǎo)氣管口處不斷地緩緩?fù)ㄈ際₂，

 

后，點(diǎn)燃A處酒精燈；
d．充分反應(yīng)后，撤掉酒精燈，再持續(xù)通入氫氣至完全冷卻．
（1）步驟c中填空為

 

（2）測(cè)得反應(yīng)后裝置B增重1.35g，則鐵礦石中氧的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為

 

．實(shí)驗(yàn)二：鐵礦石中含鐵量的測(cè)定

（3）步驟④中煮沸的目的是

 

．
（4）步驟②和⑤中都要用到的玻璃儀器是

 

．
（5）下列有關(guān)步驟⑥的操作中說(shuō)法不正確的是

 

．
a．滴定管用蒸餾水洗滌后再用待裝液潤(rùn)洗
b．錐形瓶不需要用待測(cè)液潤(rùn)洗
c．因?yàn)榈馑疄辄S色，所以滴定過(guò)程中不需加指示劑
實(shí)驗(yàn)結(jié)論：推算鐵的氧化物的組成
（6）由實(shí)驗(yàn)一、二得出該鐵礦石中鐵的氧化物的化學(xué)式為

 

．

Answer 1

考點(diǎn)：探究物質(zhì)的組成或測(cè)量物質(zhì)的含量

專題：實(shí)驗(yàn)探究和數(shù)據(jù)處理題

分析：I．A．無(wú)水硫酸銅和水反應(yīng)生成藍(lán)色的五水硫酸銅；
B．灼熱的銅和氧氣反應(yīng)生成氧化銅，而而氮?dú)庑再|(zhì)穩(wěn)定和銅不反應(yīng)；
C．加熱氯化鐵晶體，氯化鐵水解得不到氯化鐵；
D．氨氣和氧氣在鉑催化下生成一氧化氮，一氧化氮和氧氣反應(yīng)生成二氧化氮二氧化氮為紅棕色；
Ⅱ．a(chǎn)二氧化硫具有漂白性，但其漂白性不穩(wěn)定，加熱時(shí)會(huì)恢復(fù)為原來(lái)的顏色；
b．二氧化硫?qū)儆谒嵝匝趸�物，能和�?qiáng)堿反應(yīng)生成鹽和水；
c．二氧化硫具有還原性，能和碘發(fā)生氧化還原反應(yīng)；
Ⅲ．實(shí)驗(yàn)一、反應(yīng)后裝置B增重1.35g，即氫氣和氧化鐵反應(yīng)后固體質(zhì)量的增加值，可以根據(jù)差量法來(lái)計(jì)算；
實(shí)驗(yàn)二、鐵礦石和硫酸反應(yīng)生成硫酸的鐵鹽，通入氯氣把亞鐵離子氧化成鐵離子，鐵離子和碘離子發(fā)生氧化還原反應(yīng)，用淀粉作指示劑進(jìn)行滴定，根據(jù)消耗碘離子的量來(lái)計(jì)算鐵元素含量．
（1）在氫氣還原金屬氧化物時(shí)，在點(diǎn)燃酒精燈前要驗(yàn)純；
（2）反應(yīng)后裝置B增重1.35g，即氫氣和氧化鐵反應(yīng)后固體質(zhì)量的增加值，可以根據(jù)差量法來(lái)計(jì)算；
（3）煮沸可以排除水中的氯氣，防止實(shí)驗(yàn)誤差；
（4）根據(jù)過(guò)濾、稀釋液體和配制一定體積的溶液所選擇的儀器來(lái)回答；
（5）根據(jù)滴定實(shí)驗(yàn)以及滴定過(guò)程中的實(shí)驗(yàn)誤差分析知識(shí)判斷；
（6）根據(jù)碘元素計(jì)算鐵元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，再根據(jù)鐵元素質(zhì)量分?jǐn)?shù)和氧元素質(zhì)量分?jǐn)?shù)計(jì)算出鐵的氧化物的化學(xué)式．

解答： 解：I．A．無(wú)水硫酸銅和水反應(yīng)生成藍(lán)色的五水硫酸銅，故固體A為無(wú)水硫酸銅時(shí)，可以檢驗(yàn)氣體X中是否含有水蒸氣，故A正確；
B．灼熱的銅和氧氣反應(yīng)生成氧化銅，而而氮?dú)庑再|(zhì)穩(wěn)定和銅不反應(yīng)，故B正確；
C．加熱氯化鐵晶體，氯化鐵水解得到氫氧化鐵，得不到氯化鐵，應(yīng)在氯化氫氣流中加熱，故C錯(cuò)誤；
D．氨氣和氧氣在鉑催化下生成一氧化氮，一氧化氮和氧氣反應(yīng)生成二氧化氮二氧化氮為紅棕色，故D正確；
故答案為：C；
Ⅱ．a(chǎn)．紅色棉球變白，微熱后又恢復(fù)紅色，說(shuō)明二氧化硫使品紅溶液褪色，則棉球上滴有品紅溶液，該實(shí)驗(yàn)說(shuō)明二氧化硫具有漂白性，但其漂白性不穩(wěn)定，
b．二氧化硫?qū)儆谒嵝匝趸�物，能和NaOH溶液反應(yīng)生成亞硫酸鈉和水，導(dǎo)致溶液堿性減弱，所以溶液變?yōu)榘咨�，離子方程式為：SO₂+2OH^-=SO₃^2-+H₂O，
c．碘遇淀粉試液變藍(lán)色，二氧化硫具有還原性，碘具有氧化性，二者反應(yīng)生成氫碘酸和硫酸，所以棉球變?yōu)榘咨�，離子方程式為：SO₂+I₂+2H₂O=4H⁺+SO₄^2-+2I^-，該實(shí)驗(yàn)說(shuō)明二氧化硫具有還原性，
故答案為：

棉球	棉球上滴加的試劑	實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象	解釋和結(jié)論
a	品紅試液
b			離子方程式：2OH-+SO2=SO32-+H2O
c	含淀粉的碘水		結(jié)論：該氣體具有   還原    性

Ⅲ．（1）氫氣中混有氧氣時(shí)點(diǎn)燃會(huì)產(chǎn)生爆炸，為防止安全事故發(fā)生，待C裝置出口處H₂驗(yàn)純后，點(diǎn)燃A處酒精燈，故答案為：待C裝置出口處H₂驗(yàn)純后；
（2）測(cè)的反應(yīng)后裝置B增重1.35g，根據(jù)反應(yīng)的實(shí)質(zhì)，增加的是水的質(zhì)量，所以氧元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)是：

1.35g 18g/mol ×16g/mol

5.0g

×100%=24%，
故答案為：24%；
（3）向鐵礦石中加入硫酸，酸化反應(yīng)生成硫酸的鐵鹽溶液，還存在過(guò)量的硫酸溶液，加入過(guò)量的氯氣，煮沸的作用是趕走溶液中溶解的過(guò)量的Cl₂，否則會(huì)影響與KI的反應(yīng)，帶來(lái)實(shí)驗(yàn)誤差，
故答案為：趕走溶液中溶解的過(guò)量的Cl₂；
（4）過(guò)濾需要的玻璃儀器有：燒杯、漏斗、玻璃棒，若稀釋到250mL時(shí)采用的儀器有：燒杯、玻璃棒、膠頭滴管、250mL容量瓶，則兩個(gè)過(guò)程都需要的玻璃儀器有：燒杯、玻璃棒，故答案為：燒杯、玻璃棒；
（5）a．滴定管用蒸餾水洗滌后再用待裝液潤(rùn)洗，否則會(huì)導(dǎo)致測(cè)量結(jié)果偏大，故正確；
b．錐形瓶不需要用待測(cè)液潤(rùn)洗，如果潤(rùn)洗，會(huì)導(dǎo)致測(cè)量結(jié)果偏大，故正確；
c．碘水為黃色，三價(jià)鐵離子也是黃色溶液，滴定過(guò)程中需加指示劑，故錯(cuò)誤；
故選c；
（6）由于所取溶液（含F(xiàn)e³⁺）的體積與消耗KI溶液的體積相等，反應(yīng)的方程式為2Fe³⁺+2I^-=2Fe²⁺+I₂，結(jié)合方程式可知，c（Fe³⁺）=c（KI）=0.5mol?L^-1，所以鐵元素的百分含量為：

0.5mol/L×0.25L×56g/mol

10g

×100%=70%，
鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù)是70%，氧元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)是24%，所以100g鐵礦石中，鐵元素的質(zhì)量是70g，氧元素質(zhì)量是24g，鐵元素和氧元素的物質(zhì)的量比為：

70

56

：

24

16

=5：6，鐵的氧化物的化學(xué)式為：Fe₅O₆，
故答案為：Fe₅O₆．

點(diǎn)評(píng)：本題考查了探究鐵礦石中鐵和氧元素的含量、二氧化硫的性質(zhì)，二氧化硫具有還原性、氧化性、漂白性，根據(jù)二氧化硫的這幾個(gè)酸性分析解答；鐵礦石中成分及其含量的測(cè)定中，根據(jù)物質(zhì)的流程從整體上把握知識(shí)點(diǎn)，同時(shí)考查學(xué)生分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力，題目難度中等．