Question

利用废铁屑（含少量铁锈——Fe₂O₃）制备纳米Fe₃O₄的流程如下：

用如图装置制备溶液A，其实验步骤为：

Ⅰ．打开k₁，关闭k₂，并打开k₃，缓慢滴加盐酸；

Ⅱ．当……时，关闭k₃，对装置E进行读数操作；

Ⅲ．关闭k₁，打开k₂、k₃，使C容器中的溶液完全进入烧杯；

Ⅳ．往烧杯中加入适量试剂X，得到溶液A。

请回答：

（1）盛放盐酸的仪器名称为            。

（2）要粗略测定废铁屑中铁的质量分数，可通过装置E测出C容器中生成气体的体积。

①下列相关叙述正确的是             （填选项字母）

a．用CCl₄代替E中的水，测得气体的体积更准确

b．量气管压入水准管的水过多而溢出，会导致测定失败

c．必须待装置恢复到室温且量气管与水准管两端液面相平才可进行读数

②操作Ⅱ中“……”的内容是          。

（3）制备溶液A，试剂X可以选择           （填选项字母）。

a．H₂O₂           b．Cl₂         c．SO₂            d．HNO₃

（4）写出由溶液A制备纳米Fe₃O₄的离子方程式               ，制备过程中须持续通入N₂，原因是                    。

（5）Fe₃O₄的纯度通常可用碘量法测定：称取m g Fe₃O₄样品，溶于稀盐酸，配制成100mL溶液；取出10.00mL，加入稍过量的KI溶液，充分反应后，滴入几滴淀粉溶液，并用c mol•L^－1 Na₂S₂O₃溶液滴定，消耗V mL（已知：I₂+2S₂O₃^2－═2I^－+S₄O₆^2－）。

①滴定终点的现象是                 。

②样品中Fe₃O₄的质量分数                     。

Answer

（1）分液漏斗（2）①c

②容器C中固体完全消失或容器C中不产生气泡

（3）a.b.d

（4）Fe2++ 2Fe3++8OH－ === Fe3O4 +4H2O 在 N2气流下，防止Fe2+被氧化

（5）①溶液由蓝色变无色，且半分钟不变色②

【解析】

试题分析：（1）盛放盐酸的仪器名称为分液漏斗。（2）①a．氢气难溶于水，用CCl4代替E中的水，测得气体的体积一样；b．测出C容器中生成气体的体积，只需读出量气管压内的液面差，水准管的水过多而溢出，不会导致测定失败；c．为使内外压强一样，必须待装置恢复到室温且量气管与水准管两端液面相平才可进行读数，C正确；②容器C中固体完全消失或容器C中不产生气泡时才能读数。（3）制备溶液A，需要加入氧化剂把部分氧化为，而不代入新杂质，试剂X可以选择H2O2 、Cl2 、HNO3（4）写出由溶液A制备纳米Fe3O4的离子方程式Fe2++ 2Fe3++8OH－ === Fe3O4 +4H2O，制备过程中须持续通入N2，原因是在 N2气流下，防止Fe2+被氧化为Fe2O3。（5）Fe3O4的纯度通常可用碘量法测定：称取m g Fe3O4样品，溶于稀盐酸，配制成100mL溶液；取出10.00mL，加入稍过量的KI溶液，充分反应后，滴入几滴淀粉溶液，并用c mol•L－1 Na2S2O3溶液滴定，消耗V mL（已知：I2+2S2O32－═2I－+S4O62－）。能把氧化为I2，滴入淀粉溶液呈蓝色，I2+2S2O32－═2I－+S4O62－，滴加 Na2S2O3溶液，消耗碘单质，溶液由蓝色变无色，所以滴定终点的现象是溶液由蓝色变无色，且半分钟不变色。

②设0.1m g Fe3O4样品含Fe3O4的质量为x g ;

根据关系式

232 g 2mol

X cmol•L－1×V mL

X=0.116cv g。样品中Fe3O4的质量分数=。

考点：本题考查化学实验、铁的性质。