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))。某研究性學習小組對某鐵礦石中鐵的氧化物的化學式進行探究。
Ⅰ.鐵礦石中含氧量的測定，以下實驗過程不完整，請補充完整。

(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)從左端導氣管口處不斷地緩緩通入H₂，____________________________，
點燃A處酒精燈；
(4)充分反應(yīng)后，撤掉酒精燈，________________________________________；
(5)測得反應(yīng)后裝置B增重2.25 g，則鐵礦石中氧的百分含量為________。
Ⅱ.鐵礦石中含鐵量的測定，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的操作中說法正確的是________。
a．因為碘水為黃色，所以滴定過程中不需加指示劑
b．錐形瓶不需要用待測液潤洗
c．滴定過程中可利用淀粉溶液作指示劑
d．滴定過程中，眼睛注視滴定管中液面變化
e．滴定結(jié)束后，30 s內(nèi)溶液不恢復原來的顏色，再讀數(shù)
f．滴定結(jié)束后，滴定管尖嘴部分有氣泡，則測定結(jié)果偏大
(4)若滴定過程中消耗0.500 0 mol·L^－1 KI溶液20.00 mL，則鐵礦石中鐵的百分含量為________。
Ⅲ.由Ⅰ、Ⅱ可以推算出該鐵礦石中鐵的氧化物的化學式為________。

Answer 1

Ⅰ.(1)檢查裝置的氣密性　(3)待裝置C出口處氫氣驗純后　(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量Cl₂　(2)玻璃棒　(3)be　(4)70.0%
Ⅲ.Fe₄O₅

本題考查鐵礦石中鐵的氧化物的化學式的探究。
Ⅰ.實驗開始前一定要先檢查裝置的氣密性，再裝入藥品；在點燃A處酒精燈之前一定要先檢驗氫氣的純度；撤掉酒精燈后，一定要再通入氫氣一段時間，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)量分數(shù)為×100%＝25.0%。Ⅱ.(1)因為是用KI溶液進行滴定，但氯氣也能與KI反應(yīng)，影響實驗結(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錯誤。滴定時發(fā)生反應(yīng)：2Fe^3＋＋2I^－===2Fe^2＋＋I₂，滴定時如果加入淀粉，則溶液變藍，但滴定終點時沒有顏色變化，所以不能用淀粉作指示劑，c錯誤。滴定過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錯誤。滴定結(jié)束后，滴定管尖嘴部分有氣泡，則所測KI溶液消耗量偏低，測定結(jié)果偏低，f錯誤。
(4)根據(jù)2Fe^3＋＋2I^－===2Fe^2＋＋I₂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)量分數(shù)為70.0%。Ⅲ.鐵的氧化物中，n(Fe)∶n(O)＝∶＝4∶5，所以其化學式為Fe₄O₅。