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        

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        

题型:不详难度:来源:
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·L1KI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]
答案
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Cl 
(2)250mL容量瓶  (未答“250mL”不给分)(3)df   (4)70%  
Ⅲ. Fe5O 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
举一反三
2013年2月15日早晨,一块陨石坠落在俄罗斯乌拉尔山脉地区,引发爆炸,造成1 000余人受伤,专家化验陨石碎片含铁10%。下列有关铁及其化合物的叙述中正确的是(  )
A.1 mol Fe分别与足量的盐酸或氯气反应电子转移数相等
B.水蒸气与铁在常温下反应生成Fe3O4和H2
C.Fe2O3和Al2O3都能溶解于NaOH溶液中
D.生铁中的含碳量高于钢中的含碳量

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(1)工业制硫酸铜的方法很多。
①方法一、用浓硫酸与铜反应制取硫酸铜。该反应的化学方程式是         ,此法的最大缺点是   。 
②方法二、用稀硫酸、铜和氧化铁制取硫酸铜,生产的主要过程如下图所示:

稀硫酸、铜和氧化铁反应的化学方程式是             ;向混合溶液中通入热空气的反应的离子方程式是         ;由滤液得到无水硫酸铜的实验操作是         。 
(2)查阅资料知,在不同温度下Fe2O3被CO还原,产物可能为Fe3O4、FeO或Fe,固体质量与反应温度的关系如下图所示。

根据图像推断670℃时Fe2O3还原产物的化学式为      ,并设计一个简单的实验,证明该还原产物的成分(简述实验操作、现象和结论)                                                                   。 
仪器自选。可供选择的试剂:稀硫酸、稀盐酸、H2O2溶液、NaOH溶液、KSCN溶液。
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已知Fe2O3与H2反应会因温度不同而可能有Fe3O4生成。某化学兴趣小组在用H2还原Fe2O3的实验中,用磁铁吸出生成的黑色粉末X。为探究X的组成,他们进行了如下实验:
(1)甲同学认为黑色粉末X能被磁铁吸附,因此X是铁。但乙同学不同意他的结论,原因是___________________________。
(2)乙同学先将少量黑色粉末X加入装有足量硫酸铜溶液的烧杯中,振荡,固体部分溶解,有极少量红色物质析出,过滤;然后向滤渣中加入盐酸,再滴加几滴KSCN溶液,溶液出现红色。通过现象分析,丙同学得出X的组成是Fe和Fe3O4
①滴加KSCN溶液的目的是_____________________。
②若将粉末X直接加入盐酸中,再加KSCN溶液,溶液不出现红色,则不出现红色的原因是(用离子方程式表示) _____________。
(3)丁同学的实验方案:

①操作Z是__________________。
②通过以上数据,得出2.88 g黑色粉末X中各成分的物质的量为____________________________________。
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将表面被氧化的铜片和铁片,同时加入足量稀盐酸中,除尽氧化膜。再经充分反应后,溶液中一定含有的金属离子是(   )
A.Fe3+和Cu2+B.Fe2+和Cu2+C.Fe2+D.Fe2+和Fe3+

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孔雀石主要含Cu2(OH)2CO3,还含少量Fe、Si的化合物。以孔雀石为原料可制备CuSO4·5H2O及纳米材料G,步骤如下:

请回答下列问题:
(1)溶液A中的金属离子有Cu2+、Fe2+、Fe3+。从下列所给试剂中选择:实验步骤中,试剂①最佳为_______(填代号)。
a.KMnO4          b.(NH4)2S          c.H2O2          d.HNO3
沉淀D中除了过量的CuO外,还存在另一种固体,其化学式为______________。加入CuO的作用是_____________________。
(2)由溶液C获得CuSO4·5H2O,需要经过一系列操作。除烧杯、漏斗外,过滤操作还用到另一玻璃仪器,该仪器在此操作中的主要作用是______________。
(3)制备纳米材料G时,应向CaCl2溶液中先通入(或先加入) _______ (填化学式)。写出该反应的化学方程式_______________________________________。
(4)欲测定溶液A中Fe2+的浓度,可用KMnO4标准溶液滴定,取用KMnO4标准溶液应用_______ (填写仪器名称);取A溶液稀释一定倍数后,用KMnO4标准溶液滴定,终点现象为_______。
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