Question

鐵礦石主要成分為鐵的氧化物（設雜質中不含鐵元素和氧元素，且雜質不與H₂SO₄反應）。某研究性學習小組對某鐵礦石中鐵的氧化物的化學式進行探究。

A              B         C
Ⅰ．鐵礦石中含氧量的測定
① 按上圖組裝儀器，檢查裝置的氣密性； 
② 將5.0g鐵礦石放入硬質玻璃管中，裝置B、C中的藥品如圖所示（夾持儀器均省略）；
③ 從左端導氣管口處緩緩通入H₂，____________，點燃A處酒精燈
④ 充分反應后，撤掉酒精燈，再持續通入氫氣至完全冷卻。
（1）裝置C的作用為________________________________________________。
（2）③中點燃A處酒精燈前所需操作為　______________________________ 。
（3）測得反應后裝置B增重1.35g，則鐵礦石中氧的百分含量為____________。
Ⅱ．鐵礦石中含鐵量的測定

（1）步驟④中煮沸的作用是__________________________________________。
（2）步驟⑤中用到的玻璃儀器有燒杯、玻璃棒、膠頭滴管、____________。
（3）下列有關步驟⑥的操作中說法正確的是__________________。
a．因為碘水為黃色，所以滴定過程中不需加指示劑
b．滴定過程中可利用淀粉溶液作為指示劑
c．滴定管用蒸餾水洗滌后可以直接裝液
d．錐形瓶不需要用待測液潤洗
e．滴定過程中，眼睛注視滴定管中液面變化
f．滴定顏色變化后，30s內溶液不恢復原來的顏色再讀數
（4）若滴定過程中消耗0.5000mol·L^?1KI溶液20.00mL，則鐵礦石中鐵的百分含量為____________。
Ⅲ．由Ⅰ、Ⅱ可以推算出該鐵礦石中鐵的氧化物的化學式為                                。
如何檢驗濾液A中是否含有Fe²⁺__________（填選項字母）。
A.先加KSCN溶液，再加氯水    B.加NaOH溶液    C.加K₃[Fe(CN)₆]

Answer 1

Ⅰ．（1）防止空氣中的水蒸氣和CO₂進入B中，影響測定結果。
（2）檢驗氫氣的純度   （3）24% 
Ⅱ．（1）趕走溶液中溶解的過量的Cl₂  
（2）250mL容量瓶  （未答“250mL”不給分）（3）df   （4）70%  
Ⅲ. Fe₅O₆  C

解析試題分析：
Ⅰ．（1）B中的堿石灰是吸收置換反應生成的水的，為了防止空氣成分對實驗的影響，要加一個裝置吸收空氣中的水分和二氧化碳
（2）點燃氫氣之前要先檢驗氫氣的純度，以防爆炸
（3）反應后裝置B增重1.35g，既氫氣和氧化鐵反應后固體質量的增加值，可以根據差量法來計算；反應實質，增加的是氧元素的質量，所以氧元素的質量分數是（1.35/18)×16/5.0×100%=24%
Ⅱ．
（1）煮沸可以將水中的氣體趕走；
（2）根據稀釋液體和配制一定體積的溶液所選擇的儀器來回答，容量瓶是一種定容儀器。
（3）根據滴定試驗以及滴定過程中的實驗誤差分析知識來回答。
碘水為黃色，三價鐵離子也是黃色溶液，滴定過程中需要加指示劑，a錯誤；
滴定過程中，三價鐵可以和碘離子發生反應生成亞鐵離子和碘單質，碘單質遇到淀粉溶液顯示藍色，但是亞鐵離子的綠色會產生干擾作用，b錯誤
滴定管用蒸餾水洗滌后必須再用標準液洗滌，c錯誤
滴定過程中，眼睛應注視容量瓶液體中發生的變化
（4）根據元素守恒和化學反應方程式進行計算
由于所取溶液（含Fe³⁺）的體積與消耗KI溶液的體積相等，結合方程式可知，c(Fe³⁺）=c(KI)=0.5mol/L,所以鐵元素的百分比含量為70%
Ⅲ.根據鐵元素質量分數和氧元素質量分數計算出鐵的氧化物的化學式，鐵的質量分數是70%，氧元素的質量分數是24%，所以100g鐵礦石中，鐵元素的質量是70g，氧元素的質量是24g，鐵元素和氧元素的物質的量比為（70/50）：（24/16）=5：6，鐵的氧化物的化學式為Fe₅O₆
考點：考查對化合物的性質掌握及實驗操作