Question

（15分）硬质玻璃管是化学实验中经常使用的一种仪器，请分析下列实验（固定装置略）并回答问题。

Ⅰ、进行微量实验：如图所示，将浓硫酸滴入装有Na₂SO₃固体的培养皿一段时间后，a、b、c三个棉球变化如下表。请填写表中的空白：

棉球	棉球上滴加的试剂	实验现象	解释和结论
a		棉球变白，微热后又恢复红色
b	含酚酞的NaOH溶液	棉球变为白色	离子方程式：
c		棉球变为白色	该气体具有                (选填“氧化性”或“还原性”)

Ⅱ、硬质玻璃管与其它装置结合完成定性或定量实验。下图是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的装置。

实验一：铁矿石中含氧量的测定   

（1）按上图组装仪器(夹持仪器均省略)，检查装置的气密性；

（2）将10.0g铁矿石放入硬质玻璃管中；

（3）从左端导气管口处不断地缓缓通入H₂，                        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。

（5）测得反应后装置B增重2.70g，则铁矿石中氧的质量分数为______________________。

实验二：铁矿石中含铁量的测定

(1)步骤②和⑤中都要用到的玻璃仪器是              __。

(2)下列有关步骤⑥的操作中说法不正确的是_______。

A．滴定管用蒸馏水洗涤后再用待装液润洗

B．锥形瓶需要用待测液润洗

C．因为碘水为黄色，所以滴定过程中不需加指示剂

实验结论：推算铁的氧化物的组成，由实验一、二得出该铁矿石中铁的氧化物的化学式为       

Answer

Ⅰ

棉球

棉球上滴加的试剂

现象

解释和结论

a

品红试液

SO2具有漂白性，且为暂时性漂白

b

离子方程式：

2OHˉ+ SO2 = SO32ˉ+ H2O 或

OHˉ+SO2=HSO3ˉ

c

含淀粉的碘水

还原 性

Ⅱ、

实验一：（3）在C装置出口处收集H2并验纯后；（5）24%；

实验二：（1）烧杯、玻璃棒；（2）B、C； 实验结论： Fe5O6

【解析】

试题分析：Ⅰa.硫酸与亚硫酸钠发生反应产生SO2，SO2有漂白性，能使品红溶液褪色，当加热时产生的无色物质分解，SO2逸出，溶液又恢复原来的颜色。逸出又变为红色。b. SO2是酸性氧化物，能与碱发生反应使溶液碱性变弱，所以含有酚酞的溶液的红色变浅甚至变为无色。离子方程式： 2OHˉ+ SO2 = SO32ˉ+ H2O 或OHˉ+SO2=HSO3ˉ；c.含有淀粉的碘溶液，是蓝色的，由于碘单质有氧化性，而SO2有还原性，当二者发生氧化还原反应时，会产生硫酸与HI，无碘单质存在，所以溶液的蓝色褪去。Ⅱ实验一从左端导气管口处不断地缓缓通入H2，在C装置出口处收集H2并验纯后；点燃A处酒精灯；在A在发生反应：FexOy+yH2xFe+yH2O; 充分反应后，撤掉酒精灯，再持续通入氢气至完全冷却。产生的水蒸气被碱石灰吸收，根据碱石灰增加的质量就可以确定水的质量，进而可确定铁矿石中O元素的质量。n(H2O)= 2.70g÷18g/mol=0.15mol，所以在铁矿石中O的质量为0.15mol×16g/mol=2.4g.因此O的质量分数是2.4g÷10g×100%=24%。实验二： (1)步骤②和⑤中都要用到的玻璃仪器是烧杯、玻璃棒；(2)A．滴定管使用时应该先用蒸馏水洗涤后再用待装液润洗。正确。B．锥形瓶不需要用待测液润洗，否则会使待测溶液的浓度偏大。错误。C．虽然碘水为黄色，但是颜色变化比明显，所以滴定过程中要用淀粉作指示剂。错误。通过实验一可知在铁矿石中氧的物质的量为0.15mol，在实验二中，铁矿石与硫酸发生反应，得到的溶液中通入Cl2发生氧化还原反应，Fe转化为Fe3+；再滴加I-的溶液时发生反应：2Fe3++2I-= Fe2++I2 n(I-)=0.5000mol/L×0.02L×(250÷20)=0.125mol,所以其中含有的Fe3+的物质的量也是0.125mol。n(Fe) n(O)= 0.125mol: 0.15mol=5:6，实验该铁矿石的化学式为Fe5O6。

考点：考查实验操作步骤、仪器的使用、化学实验现象的描述、离子方程式的书写、滴定法在物质成分测定中的应用的知识。