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(14分)铁是人类目前使用最多的金属,可以形成多种氧化物。某实验小组欲利用氢气还...

(14分)铁是人类目前使用最多的金属,可以形成多种氧化物某实验小组欲利用氢气还原法测定某铁的氧化物(FexOy)的组成,根据实验内容回答下列问题:

I.定性分析:氧化物中铁元素的价态

(1)取适量该氧化物溶于过量的           (填“稀硫酸”、“稀盐酸”或“稀硝酸”),取少量溶液分装入两支洁净的试管甲、乙中。甲试管中加入高锰酸钾溶液,乙试管中加入硫氰化钾溶液,能证明该氧化物中同时含有Fe2+、Fe3+现象是:                                 

II.定量分析:氧化物的组成

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(2)按各部分仪器在该实验中的作用分析:装置E中盛放的药品是    ,作用是   

(3)实验装置用上面所列仪器组成,按氢气流向的接顺序是(括号中填入接口字母):

a→(  )→(  )→(  )→(  )→(  )→(  )→(  )→(  )→( 

(4)实验前,将该铁的氧化物放在坩埚内低温烘焙,这样做的目的是:              ,若缺少此步骤,会导致x : y           (填“偏大”、“偏小”或“无影响”)

(5)称取烘焙后样品3.04 g,与氢气充分反应后生成水0.9 g,则该样品的组成为:       

 

(1)稀硫酸(1分);甲试管中溶液紫色变浅或褪去,乙试管中溶液变红(2分) (2)蒸馏水(或NaOH溶液)(1分);除去H2中混有的HCl(1分) (3)ihgfde(ed)bc(cb)j(3分) (4)除去样品中的水蒸气,防止U形管产生额外的增重(2分);偏小(2分) (5)Fe4O5(或2FeO·Fe2O3)(2分) 【解析】 试题分析:(1)由于硝酸是氧化性酸,而盐酸又能被酸性高锰酸钾溶液氧化,所以该氧化物应该溶于过量的稀硫酸中。亚铁离子具有还原性,能使酸性高锰酸钾溶液褪色,则证明含有亚铁离子的实验现象是甲试管中溶液紫色变浅或褪去。铁离子与KSCN溶液反应溶液显红色,则证明含有铁离子的实验现象是乙试管中溶液变红。 (2)根据装置图可判断实验原理是利用氢气还原氧化物来测定其组成。由于盐酸易挥发,生成的氢气中含有氯化氢气体,因此需要除去氯化氢,且进入装置C的氢气必需是干燥的,同时还必需防止空气中的水蒸气和CO2影响实验,因此连接顺序为a ihgfde(ed)bc(cb)j,则装置E是用来除去氯化氢的,其中盛放的药品是蒸馏水(或NaOH溶液)。 (3)根据以上分析可知按氢气流向的连接顺序是a ihgfde(ed)bc(cb)j。 (4)由于样品中可能含有水蒸气,因此实验前,将该铁的氧化物放在坩埚内低温烘焙的目的是除去样品中的水蒸气,防止U形管产生额外的增重。若缺少此步骤,生成的水质量增加,即氧原子的个数会增加,从而会导致x : y偏小。 (5)称取烘焙后样品3.04 g,与氢气充分反应后生成水0.9 g,则样品中氧原子的物质的量水0.9g÷18g/mol=0.05mol,质量是0.05mol×16g/mol=0.8g,所以铁的质量是3.04g—0.8g=2.24g,铁的物质的量是2.24g÷56g/mol=0.04mol,即铁和氧的个数之比是0.04:0.05=4:4,则该样品的组成为Fe4O5(或2FeO·Fe2O3)。 考点:考查铁氧化物组成的实验设计、探究及有关计算  
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C.0.1 mol/LNaHA溶液中一定有:c(Na+) > c(HA-) > c(H+) > c(A2-) > c(OH-)

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