Question

铁矿石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。

             A              B         C

Ⅰ．铁矿石中含氧量的测定

① 按上图组装仪器，检查装置的气密性； 

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 从左端导气管口处缓缓通入H₂，____________，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）装置C的作用为________________________________________________。

（2）③中点燃A处酒精灯前所需操作为　______________________________ 。

（3）测得反应后装置B增重1.35g，则铁矿石中氧的百分含量为____________。

Ⅱ．铁矿石中含铁量的测定

（1）步骤④中煮沸的作用是__________________________________________。

（2）步骤⑤中用到的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒、胶头滴管、____________。

（3）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．滴定颜色变化后，30s内溶液不恢复原来的颜色再读数

（4）若滴定过程中消耗0.5000mol·L⁻¹KI溶液20.00mL，则铁矿石中铁的百分含量为____________。

Ⅲ．由Ⅰ、Ⅱ可以推算出该铁矿石中铁的氧化物的化学式为                                 。

如何检验滤液A中是否含有Fe²⁺__________（填选项字母）。

A.先加KSCN溶液，再加氯水    B.加NaOH溶液    C.加K₃[Fe(CN)₆]

Answer

Ⅰ．（1）防止空气中的水蒸气和CO2进入B中，影响测定结果。

（2）检验氢气的纯度 （3）24%

Ⅱ．（1）赶走溶液中溶解的过量的Cl2

（2）250mL容量瓶 （未答“250mL”不给分）（3）df （4）70%

Ⅲ. Fe5O6 C

【解析】

试题分析：

Ⅰ．（1）B中的碱石灰是吸收置换反应生成的水的，为了防止空气成分对实验的影响，要加一个装置吸收空气中的水分和二氧化碳

（2）点燃氢气之前要先检验氢气的纯度，以防爆炸

（3）反应后装置B增重1.35g，既氢气和氧化铁反应后固体质量的增加值，可以根据差量法来计算；反应实质，增加的是氧元素的质量，所以氧元素的质量分数是（1.35/18)×16/5.0×100%=24%

Ⅱ．

（1）煮沸可以将水中的气体赶走；

（2）根据稀释液体和配制一定体积的溶液所选择的仪器来回答，容量瓶是一种定容仪器。

（3）根据滴定试验以及滴定过程中的实验误差分析知识来回答。

碘水为黄色，三价铁离子也是黄色溶液，滴定过程中需要加指示剂，a错误；

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，但是亚铁离子的绿色会产生干扰作用，b错误

滴定管用蒸馏水洗涤后必须再用标准液洗涤，c错误

滴定过程中，眼睛应注视容量瓶液体中发生的变化

（4）根据元素守恒和化学反应方程式进行计算

由于所取溶液（含Fe3+）的体积与消耗KI溶液的体积相等，结合方程式可知，c(Fe3+）=c(KI)=0.5mol/L,所以铁元素的百分比含量为70%

Ⅲ.根据铁元素质量分数和氧元素质量分数计算出铁的氧化物的化学式，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，氧元素的质量是24g，铁元素和氧元素的物质的量比为（70/50）：（24/16）=5：6，铁的氧化物的化学式为Fe5O6

考点：考查对化合物的性质掌握及实验操作