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铁矿石是工业炼铁的主要原料之一,其主要成分为铁的氧化物(设杂质中不含铁元素和氧元...

铁矿石是工业炼铁的主要原料之一,其主要成分为铁的氧化物(设杂质中不含铁元素和氧元素,且杂质不与H2SO4反应)。某研究性学习小组对某铁矿石中铁的氧化物的化学式进行探究

Ⅰ.铁矿石中含氧量的测定

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①按如图组装仪器,              

②将5.0g铁矿石放入硬质玻璃管中,装置B、C中的药品如图所示(夹持仪器均省略);

③从左端导气管口处不断地缓缓通入H2,待C装置出口处H2验纯后,点燃A处酒精灯;

④充分反应后,撤掉酒精灯,再持续通入氢气至完全冷却.

(1)补全步骤①的操作               

(2)装置C的作用为               

(3)测得反应后装置B增重1.35g,则铁矿石中氧的质量百分含量为               

Ⅱ.铁矿石中含铁量的测定

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(1)步骤④中煮沸的作用是             

(2)下列有关步骤⑥的操作中说法正确的是           

a.因为碘水为黄色,所以滴定过程中不需加指示剂

b.滴定过程中可利用淀粉溶液作为指示剂

c.滴定管用蒸馏水洗涤后可以直接装液

d.锥形瓶不需要用待测液润洗

e.滴定过程中,眼睛注视滴定管中液面变化

f.滴定结束后,30s内溶液不恢复原来的颜色,再读数

(3)若滴定过程中消耗0.5000mol•L﹣1的KI溶液22.50mL,则铁矿石中铁的质量百分含量为            

Ⅲ.由Ⅰ、Ⅱ可以推算出该铁矿石中铁的氧化物的化学式为           

 

Ⅰ.(1)检验装置的气密性;(2)防止空气中的水蒸气和CO2进入B中,影响测定结果;(3)24%;Ⅱ.(1)赶走溶液中溶解的过量的Cl2;(2)df;(3)70%;Ⅲ.Fe5O6 。 【解析】 试题分析:Ⅰ.(1)由于该实验中有气体通过装置参加反应,所以实验开始要检验装置的气密性;(2)该实验中,氢气和氧化铁反应生成金属铁和水,根据固体质量的变化来计算铁的含量,B处的干燥管作用是吸收反应产生的水蒸气,所以C装置要防止防止空气中的水蒸气和CO2进入B中,影响测定结果;(3)测的反应后装置B增重1.35g,根据反应的实质,增加的是水的质量,n(H2O)=1.35g÷18g/mol=0.075mol,则铁矿石中含有氧元素的物质的量就是0.075mol,则根据质量守恒定律,所以铁矿石中氧的百分含量是:[(0.075mol×16g/mol)÷5.0g]×100%=24%; Ⅱ.(1)向铁矿石中加入硫酸,充分反应生成硫酸的铁盐溶液,还存在过量的硫酸溶液,加入过量的氯气,煮沸后可以降低氯气在溶液中的溶解度,赶走溶液中溶解的过量的Cl2;(2)a.碘水为黄色,三价铁离子也是黄色溶液,滴定过程中需加指示剂,错误;b.滴定过程中,三价铁可以和碘离子发生反应生成亚铁离子和碘单质,碘单质遇到淀粉溶液显示蓝色,不能确定是否达到滴定终点,错误;c.滴定管用蒸馏水洗涤后必须用标准液润洗,错误;d.锥形瓶不需要用待测液润洗,正确;e.滴定过程中,眼睛注视锥形瓶中颜色的变化,错误;f.滴定结束后,30s内溶液不恢复原来的颜色再读数,正确;(3)根据反应的方程式为2Fe3++2I﹣=2Fe2++I2可知,消耗的碘离子与铁离子物质的量相等,n(Fe3+)=n(KI),即:0.4000mol•L﹣1×0.025L=c(Fe3+)×0.02L,解得c(Fe3+)=0.5mol•L﹣1,所以在10g铁矿石中含有Fe元素的物质的量是n(Fe3+)=0.5mol/L×0.25L=0.125mol,铁元素的质量是m(Fe3+)=0.125mol×56g/mol=7.0g则铁元素的百分含量为(7.0g÷10g)×100%=70% ; Ⅲ.铁的质量分数是70%,氧元素的质量分数是24%,所以100g铁矿石中,铁元素的质量是70g,氧元素质量是24g,铁元素和氧元素的物质的量比为::=5:6,所以铁的氧化物的化学式为:Fe5O6。 考点:考查探究铁矿石中元素含量及物质化学式的工艺流程的知识。  
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考点分析:
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某无色溶液的溶质只由以下离子中的若干离子构成:Na+、Ag+、Ba2+、Al3+、AlO2、CO32﹣、SO42﹣.将该溶液进行如下实验,根据所给实验现象判断原溶液中离子的存在情况,填写空格.

(1)取适量该溶液,加入过量盐酸,有气体生成,最终得到无色透明溶液.肯定存在的离子           ;肯定不存在的离子            

(2)在(1)所得到的溶液中再加入过量NH4HCO3溶液,有无色无味的气体生成,同时析出白色沉淀.原溶液中肯定存在的离子               ,写出生成沉淀的离子方程式              

(3)在(2)所得溶液中加入过量Ba(OH)2溶液,加热,有刺激性气味的气体生成,同时析出白色沉淀.沉淀中一定含有

(4)原溶液中溶质的成分为                (填写化学式)

 

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A、B、C、D、E、F六种物质的转化关系如图所示(反应条件和部分产物未标出)

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(1)若A为短周期金属单质,D为短周期非金属单质,且所含元素的原子序数A是D的2倍,所含元素的原子最外层电子数D是A的2倍,F的浓溶液与A、D反应都有红棕色气体生成,则物质C中所含化学键类型为             ,写出反应④的化学方程式                

(2)若A为常见的金属单质,D、F是气态单质,反应①在水溶液中进行,则反应②(在水溶液中进行)的离子方程式是          ,检验E物质中阳离子的操作和现象           ,A单质与1mol/L稀硝酸160mL恰好反应,最多消耗A单质            g.

(3)若A、D、F都是短周期非金属元素单质,且A、D所含元素同主族,A、F所含元素同周期,则反应①的化学方程式为            ,写出D单质的一种用途            

 

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X、Y、Z、W、L、M六种短周期主族元素的原子序数依次增大,其中X、M的单质在常温下呈气态,Y的原子最外层电子数是其电子层数的2倍,Z在同周期的主族元素中原子半径最大,W是地壳中含量最多的金属元素,L的单质晶体熔点高、硬度大,是一种重要的半导体材料.用化学用语回答下列问题:

(1)M的离子结构示意图           ;L在元素周期表中的位置为              

(2)Y、L、M的最高价含氧酸的酸性由弱到强的顺序是               

(3)Y的最高价氧化物的电子式为            .原子序数比Y多2的元素的一种氢化物能分解为它的另一种氢化物,此分解反应的化学方程式是               

(4)Z、W各自的最高价氧化物对应的水化物可以反应生成盐和水,该反应的离子方程式为            

(5)R与Y同周期,R的单质分子R2中有3个共价键,R与X形成化合物甲,1mol甲含18mol电子,请写出甲的结构式            

(6)用亚硝酸氧化化合物甲,可生成氮的另一种氢化物,该氢化物的相对分子质量为43,其中氮原子的质量分数为97.7%,该氢化物的分子式为                 .该氢化物受撞击时完全分解为氮气和氢气,则2.15g该氢化物受撞击后产生的气体在标况下的体积为                     L.

 

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质量为9.7g 的Cu、Zn合金与足量的稀HNO3反应,还原产物只有NO气体,其体积在标准状况下为2.24L,将溶液稀释为1L,测得溶液的pH=1,此时溶液中NO3的浓度为(    )

A.0.3 mol•L﹣1     B.0.4 mol•L﹣1      C.0.5 mol•L﹣1   D.0.6 mol•L﹣1

 

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已知酸性K2Cr2O7溶液可与FeSO4反应生成Fe3+和Cr3+.现将硫酸酸化的K2Cr2O7溶液与FeSO4溶液混合,充分反应后再向所得溶液中加入KI溶液,混合溶液中Fe3+的物质的量随加入的KI的物质的量的变化关系如图所示,下列说法中不正确的是(    )

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A.图中AB段的氧化剂为K2Cr2O7

B.图中BC段发生的反应为2Fe3++2I=2Fe2++I2

C.开始加入的K2Cr2O7为0.25 mol

D.K2Cr2O7可与FeSO4反应的物质的量为13

 

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