已知Fe2O3與H2反應(yīng)會因溫度不同而可能有Fe3O4生成。某化學(xué)興趣小組在用H2還原Fe2O3的實驗中，用磁鐵吸出生成的黑色粉末X。為探究X的組成，他們進(jìn)行了如下實驗：
(1)甲同學(xué)認(rèn)為黑色粉末X能被磁鐵吸附，因此X是鐵。但乙同學(xué)不同意他的結(jié)論，原因是___________________________。
(2)乙同學(xué)先將少量黑色粉末X加入裝有足量硫酸銅溶液的燒杯中，振蕩，固體部分溶解，有極少量紅色物質(zhì)析出，過濾；然后向濾渣中加入鹽酸，再滴加幾滴KSCN溶液，溶液出現(xiàn)紅色。通過現(xiàn)象分析，丙同學(xué)得出X的組成是Fe和Fe3O4。
①滴加KSCN溶液的目的是_____________________。
②若將粉末X直接加入鹽酸中，再加KSCN溶液，溶液不出現(xiàn)紅色，則不出現(xiàn)紅色的原因是(用離子方程式表示) _____________。
(3)丁同學(xué)的實驗方案：

①操作Z是__________________。
②通過以上數(shù)據(jù)，得出2.88 g黑色粉末X中各成分的物質(zhì)的量為____________________________________。

(1)Fe3O4也能被磁鐵吸附，故不能由此確定X就是鐵單質(zhì)
(2)①檢驗是否存在Fe3＋，確認(rèn)Fe3O4的存在
②Fe＋2Fe3＋=3Fe2＋
(3)①過濾、洗滌
②n(Fe3O4)＝0.01 mol；n(Fe)＝0.01 mol

解析

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中化學(xué) 來源： 題型：實驗題

（15分）Fe2O3俗稱氧化鐵紅，常用作油漆著色劑。工業(yè)以煤矸石（主要成分：SiO2 49.5%；Fe2O3 20.6%；Al2O318.9%，以及MgO、FeO等其他雜質(zhì)）制備并研究氧化鐵紅的應(yīng)用。
（一）制備氧化鐵紅
1．預(yù)處理：將煤矸石粉碎，在350℃下焙燒2小時。
2．加酸溶解：將預(yù)處理后的煤矸石溶于質(zhì)量分?jǐn)?shù)為15%過量的硫酸溶液中，過濾。在濾液中加入的H2O2。
3．調(diào)節(jié)pH：在上述濾液中加1mol/LNaOH溶液調(diào)節(jié)溶液的pH，再過濾，得到濾渣。
4．產(chǎn)品處理：將濾渣進(jìn)行水洗、烘干、煅燒、研磨、過篩得產(chǎn)品。
已知部分陽離子以氫氧化物形式沉淀時溶液的pH見下表

沉淀物
Fe(OH)3
Al(OH)3
Fe(OH)2
Mg(OH)2
開始沉淀
1.3
3.3
7.5
10.3
完全沉淀
2.8
5.2
9.7
12.2
請回答下列問題：
（1）預(yù)處理時，將煤矸石焙燒2小時的目的是                      。
（2）酸浸操作中，過量H2SO4的作用是                          。
在實驗室中進(jìn)行該操作時，用到玻璃儀器有      、     。
（3）用NaOH溶液調(diào)節(jié)pH的最佳范圍是      。若從第二次過濾的濾液中獲取較純凈的硫酸鎂晶體，應(yīng)補充的操作是                          、洗滌后，干燥即得。
（4）產(chǎn)品處理時，對濾渣水洗的操作是                         。
（二）分析與討論：

（5）產(chǎn)品處理時，煅燒溫度對產(chǎn)品的純度有很大影響。已知溫度對產(chǎn)物純度的影響如圖1所示，則煅燒時溫度最好控制在     ℃。
（6）吸油量是反映氧化鐵紅表面性質(zhì)的重要指標(biāo)。吸油量大，說明氧化鐵紅表面積較大，則用在油漆中會造成油漆假稠，影響質(zhì)量。不同濃度的兩種堿溶液對產(chǎn)物吸油量影響如圖2所示，則上述生產(chǎn)中在調(diào)節(jié)溶液pH時，選用NaOH溶液而不選用氨水的原因是                       。

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：實驗題

Fe2＋和I－是兩種常見的還原性離子。
（1）向FeSO4溶液中滴加氯水，溶液由淺綠色變成黃色，反應(yīng)的離子方程式為                ；向KI溶液中滴加氯水，溶液由無色變成黃色，反應(yīng)的離子方程式：                      。
（2）請以FeSO4溶液、KI溶液、氯水為試劑驗證I－的還原性強(qiáng)于Fe2＋。設(shè)計實驗方案，補充完成實驗步驟、預(yù)期現(xiàn)象和結(jié)論。其他限選試劑：3 mol·L－1 H2SO4、0.01 mol·L－1 KMnO4、20% KSCN、3%H2O2、淀粉溶液、紫色石蕊溶液。

實驗步驟
預(yù)期現(xiàn)象與結(jié)論
步驟1：取2mLFeSO4溶液和2mLKI溶液混合于試管中，再滴加1～2滴氯水。
 
                          ；
步驟2：____________________________________
____________________________________。
                           
 
（3）利用（2）提供的試劑證明碘與鐵的化合物中鐵顯＋2價，實驗操作和現(xiàn)象是：取少量樣品溶于水，                                          。

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：實驗題

某學(xué)習(xí)小組擬通過實驗探究綠礬（FeSO4·7H2O）熱分解的產(chǎn)物。
【實驗前準(zhǔn)備】
（1）理論分析  小組成員從理論上分析，認(rèn)為下列分解產(chǎn)物不可能的是           。
a．Fe2O3、SO3、H2O                         b．Fe2O3、SO2、SO3、H2O
c．FeO、Fe2O3、SO2、SO3、H2O
（2）查閱資料 常壓下SO3熔點16．8℃，沸點44．6℃
【實驗探究】
針對以上可能的組合猜想，該學(xué)習(xí)小組設(shè)計如下圖所示的實驗裝置（圖中加熱、夾持儀器等均省略）：

（3）實驗過程
①儀器連接后，檢查裝置A與B氣密性的操作為                                              。
②取一定量綠礬固體置于A中，通入N2以驅(qū)盡裝置內(nèi)的空氣，關(guān)閉k，用酒精燈加熱
雙通管。
③觀察到A 中固體逐漸變紅棕色，B中試管收集到無色液體，C中溶液褪色。
④待A中反應(yīng)完全并冷卻至室溫后，取少量反應(yīng)后固體于試管中，加入硫酸溶解，取
少量滴入幾滴KSCN溶液，溶液變紅色。
⑤往B裝置的試管中滴入幾滴BaCl2溶液，溶液變渾濁。
( 4）實驗結(jié)果分析
結(jié)論1：B中收集到的液體是                  。
結(jié)論2：C中溶液褪色，可推知產(chǎn)物中有                   。
結(jié)論3：綜合分析上述實驗③和④可推知固體產(chǎn)物一定有Fe2O3。
【實驗反思】
（5）請指出該小組設(shè)計的實驗裝置的明顯不足：                                              。
（6）分解后的固體中可能含有少量FeO，取上述實驗④中鹽酸溶解后的溶液少許于試管中，
選用一種試劑鑒別，該試劑最合適的是          。
a．氯水和KSCN溶液     b．酸性KMnO4溶液      c． H2O2     d． NaOH溶液

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：實驗題

鐵礦石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H2SO4反應(yīng)）。某研究性學(xué)習(xí)小組對某鐵礦石中鐵的氧化物的化學(xué)式進(jìn)行探究。

A              B         C
Ⅰ．鐵礦石中含氧量的測定
① 按上圖組裝儀器，檢查裝置的氣密性； 
② 將5.0g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)氣管口處緩緩?fù)ㄈ際2，____________，點燃A處酒精燈
④ 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）裝置C的作用為________________________________________________。
（2）③中點燃A處酒精燈前所需操作為　______________________________ 。
（3）測得反應(yīng)后裝置B增重1.35g，則鐵礦石中氧的百分含量為____________。
Ⅱ．鐵礦石中含鐵量的測定

（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、玻璃棒、膠頭滴管、____________。
（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．滴定過程中可利用淀粉溶液作為指示劑
c．滴定管用蒸餾水洗滌后可以直接裝液
d．錐形瓶不需要用待測液潤洗
e．滴定過程中，眼睛注視滴定管中液面變化
f．滴定顏色變化后，30s內(nèi)溶液不恢復(fù)原來的顏色再讀數(shù)
（4）若滴定過程中消耗0.5000mol·L?1KI溶液20.00mL，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(xué)式為                                。
如何檢驗濾液A中是否含有Fe2+__________（填選項字母）。
A.先加KSCN溶液，再加氯水    B.加NaOH溶液    C.加K3[Fe(CN)6]

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：實驗題

草酸亞鐵（FeC2O4）常用作分析試劑、顯影劑以及新型電池材料磷酸亞鐵鋰的生產(chǎn)。草酸亞鐵在隔絕空氣時加熱能夠分解,興趣小組對草酸亞鐵的分解產(chǎn)物進(jìn)行了實驗和探究。（已知：CO能與氯化鈀[PdC12]溶液反應(yīng)生成黑色的鈀粉。）
（1）將草酸亞鐵分解的氣體產(chǎn)物依次通過澄清石灰水和氯化鈀溶液，觀察到澄清石灰水變渾濁，氯化鈀溶液中有黑色物質(zhì)生成。說明氣體產(chǎn)物中有               。（填化學(xué)式）
（2）探究草酸亞鐵分解得到的黑色固體產(chǎn)物中鐵元素的存在形式。
【發(fā)現(xiàn)問題】
草酸亞鐵分解后得到的黑色物質(zhì)是什么？
【提出假設(shè)】
猜想1：           ；猜想2：FeO；猜想3：FeO和Fe的混合物。
【實驗方案】
限選試劑：鹽酸、氯水、CuSO4溶液、KSCN溶液、蒸餾水。

實驗步驟
實驗現(xiàn)象
實驗結(jié)論
步驟1：向試管中加入少量固體產(chǎn)物，再加入足量                 ，充分振蕩。
若溶液顏色明顯改變，
且有紅色固體生成。
有Fe存在。
步驟2：將步驟1中得到的濁液過濾，并用蒸餾水將固體洗滌至洗滌液呈無色。
 
 
步驟3：取步驟2得到的少量固體于試管中，滴加過量鹽酸，靜置后取上層清液，               
                                  。
                       
                  。
有FeO存在。
 
【反思提升】
經(jīng)興趣小組討論分析認(rèn)為：草酸亞鐵直接分解所得固體產(chǎn)物應(yīng)該是FeO，而最終固體產(chǎn)物中還含有Fe是因為                                              （寫化學(xué)方程式）。
（3）根據(jù)實驗探究和反思，寫出草酸亞鐵在隔絕空氣時加熱直接分解的化學(xué)方程式                              。

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：實驗題

某校研究性學(xué)習(xí)小組的同學(xué)進(jìn)行了以下化學(xué)實驗：將金屬鈣置于空氣中燃燒，然后向所得固體產(chǎn)物中加入一定量蒸餾水，此過程中反應(yīng)放出大量的熱，并且放出有臭味的氣體。
（1）甲同學(xué)提出：運用類比學(xué)習(xí)的思想，Ca與Mg是同一主族元素，化學(xué)性質(zhì)具有一定的相似性。
請寫出Ca在空氣中燃燒發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式：                                  。
（2）乙同學(xué)提出：Ca的性質(zhì)比Na活潑，在空氣中燃燒還應(yīng)有CaO2生成，請寫出燃燒后固體產(chǎn)物與水反應(yīng)放出氣體的化學(xué)方程式：                                       。
丙同學(xué)提出用實驗的方法探究放出臭味氣體的成份：
【查閱資料】1：CaO2遇水反應(yīng)生成H2O2，H2O2可能會分解產(chǎn)生一定量的O3
2：碘量法是最常用的臭氧測定方法：其原理為強(qiáng)氧化劑臭氧（O3）與碘化鉀（KI）水溶液反應(yīng)生成游離碘（I2）。臭氧還原為氧氣。反應(yīng)式為：O3+2KI+H2O＝O2+I2+2KOH 【提出假設(shè)】假設(shè)1：該臭味氣體只有NH3；
假設(shè)2：該臭味氣體只有            ；
假設(shè)3：該臭味氣體含有            。
【設(shè)計方案進(jìn)行實驗探究】
（3）基于假設(shè)l，該小同學(xué)組設(shè)計如下實驗方案，并進(jìn)行實驗。請在答題卡上按下表格式完成相關(guān)的實驗操作步驟、預(yù)期現(xiàn)象及結(jié)論（儀器自選）。
【限選實驗試劑】：紅色石蕊試紙、藍(lán)色石蕊試紙、pH試紙、淀粉一KI溶液、蒸餾水。設(shè)計實驗方案證明你的假設(shè)，并按下表格式寫出實驗操作步驟、預(yù)期現(xiàn)象和結(jié)論。

實驗操作
預(yù)期現(xiàn)象和結(jié)論
取少量反應(yīng)后固體于試管中，            
                                       
                                       
                                  。
 
 

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：實驗題

I．純堿、燒堿等是重要的化工原料。

（1）利用上圖所示裝置可間接證明二氧化碳與燒堿溶液發(fā)生了反應(yīng)。將A與B連接，打開止水夾，將膠頭滴管中的液體擠入燒瓶，此時的實驗現(xiàn)象是___________________，
若其他操作不變，將A與C連接，可觀察到的現(xiàn)象是__________________________。
（2）向NaOH溶液中通入一定量CO2，結(jié)晶后得到白色固體，該白色固體的組成可能是：
A．NaOH和Na2CO3；B．　　　　　　；C．　　　　　　　；D．　　　　　　。
（3）設(shè)計實驗確定（2）中白色固體中存在A項中的陰離子：

實驗操作
實驗現(xiàn)象
結(jié)論
①取少量白色固體于試管中，加足量水溶解，再加足量BaCl2溶液
 
 
②
 
 
 
II．化學(xué)興趣小組對某品牌牙膏中的摩擦劑成分及其含量進(jìn)行以下探究：
查得資料：該牙膏摩擦劑由碳酸鈣，氫氧化鋁組成；牙膏中其他成分遇到鹽酸時無氣體產(chǎn)生。
牙膏樣品中碳酸鈣的定量測定：利用下圖所示裝置(圖中夾持儀器略去)進(jìn)行實驗，充分反應(yīng)
后，測定C中生成的BaCO3沉淀質(zhì)量，以確定碳酸鈣的質(zhì)量分?jǐn)?shù)。

依據(jù)實驗過程回答下列問題：
（1）實驗過程中需持續(xù)緩緩?fù)ㄈ肟諝�。其作用除了可攪拌B，C中的反應(yīng)物外，還有：        。
（2）C中反應(yīng)生成BaCO3的離子方程式是                                 。
（3）下列各項措施中，不能提高測定準(zhǔn)確度的是（    ）
A．在加入鹽酸之前，應(yīng)排凈裝置內(nèi)的CO2氣體
B．滴加鹽酸不宜過快
C．在A～B之間增添盛有濃硫酸的洗氣裝置
D．在B～C之間增添盛有飽和碳酸氫鈉溶液的洗氣裝置
（4）實驗中準(zhǔn)確稱取8.00 g樣品三份，進(jìn)行三次測定，測得BaCO3平均質(zhì)量為3.94 g.則樣品中碳酸鈣的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為________。
（5）有人認(rèn)為不必測定C中生成的BaCO3質(zhì)量，只要測定裝置C在吸收CO2前后的質(zhì)量差，一樣可以確定碳酸鈣的質(zhì)量分?jǐn)?shù)。實驗證明按此方法測定的結(jié)果明顯偏高，原因是_________________________________。
（6）裝置中U形管D中的堿石灰的作用是_____________________________。

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：實驗題

某校課外小組為測定某碳酸鈉和碳酸氫鈉混合物中碳酸鈉的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，甲、乙兩組同
學(xué)分別進(jìn)行了下列相關(guān)實驗。
方案Ⅰ．甲組同學(xué)用沉淀分析法，按如下圖所示的實驗流程進(jìn)行實驗：[已知Ba(HCO3)2可溶于水]

（1）實驗時，過濾操作中，除了玻璃棒、漏斗外，還要用到的玻璃儀器為             。
（2）洗滌沉淀B的操作是                                                   。
（3）若實驗中測得樣品質(zhì)量為m g，沉淀質(zhì)量為n g，則碳酸鈉的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為____________。
方案Ⅱ．乙組同學(xué)的主要實驗流程圖如下：

按如下圖所示裝置進(jìn)行實驗：

（4）該實驗中裝置B盛放的物質(zhì)是_____________________，分液漏斗中          （填“能”或“不能”）用鹽酸代替稀硫酸進(jìn)行實驗。
（5）在C中裝堿石灰來吸收凈化后的氣體。
①樣品中碳酸鈉的質(zhì)量分?jǐn)?shù)越大，則實驗中吸收凈化后氣體的干燥管在充分吸收氣體前后的質(zhì)量差
____________________。（填“越大”、“越小”或“不變化”）
②D裝置的作用是_________________________。
（6）有的同學(xué)認(rèn)為為了減少實驗誤差，在反應(yīng)前后都要通入N2（如右圖），反應(yīng)后通入N2的目的是____
__________________________________________________________________________________。

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