某氧化铁样品中含有少量的FeSO4杂质。某同学要测定其中铁元素的质量分数,他设计了如下方案进行测定,操作流程为:请根据流程回答:(1)操作I中配制溶液时,所用到

某氧化铁样品中含有少量的FeSO4杂质。某同学要测定其中铁元素的质量分数,他设计了如下方案进行测定,操作流程为:请根据流程回答:(1)操作I中配制溶液时,所用到

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某氧化铁样品中含有少量的FeSO4杂质。某同学要测定其中铁元素的质量分数,他设计了如下方案进行测定,操作流程为:

请根据流程回答:
(1)操作I中配制溶液时,所用到的玻璃仪器除烧杯、量筒、玻璃棒、胶头滴管以外,还必须有         (填仪器名称)。
(2)操作II中必须用到的仪器是        
A.50mL量筒B.100mL量筒
C.50mL酸式滴定管D.50mL碱式滴定管
(3)反应①中,加入足量H2O2溶液反应的离子方程式                          
(4)检验沉淀中SO42是否冼涤干净的操作                                          
                                                                                  
(5)将沉淀物加热,冷却至室温,用天平称量坩埚与加热后固体的总质量为blg,再次加热并冷却至室温称量其质量为b2g,若b1—b2=0.3,还应进行的操作是                 
                                                              
(6)若坩埚的质量为42.6g,最终坩埚与加热后同体的总质量为44.8g,则样品中铁元素的质量分数=        (保留一位小数)。
(7)另一同学认为上述方案的实验步骤太繁琐,他认为,只要将样品溶于水后充分搅拌,加热蒸干灼烧称量即可,请你评价他的这个方案是否可行?        。(填“可行”或“不可行”)
答案
(16分)(1)500mL容量瓶(2分)    (2)C(2分)  
(3)2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O(3分)
(4)取少量最后一次洗涤液于试管中,加入Ba(NO3)2(或BaCl2)溶液,若无白色沉淀,则沉淀洗净(2分)
(5)继续加热,冷却至室温、称量,直至两次连续称量质量差不0.1g(2分)
(6)55.0%(3分)   (7)不可行(2分)
解析

试题分析:(1)根据配制一定物质的量浓度溶液的方法可知,配制500.00mL溶液先后需要烧杯、量筒、玻璃棒、500mL容量瓶、胶头滴管等仪器;(2)量筒的精确度一般为0.1mL,滴定管的精确度一般为0.01mL,Fe2O3+3H2SO4(过量)=Fe2(SO4)3+3H2O,硫酸铁、硫酸亚铁和硫酸的混合溶液显酸性,量取50.00mL酸性溶液应该选择50mL酸式滴定管,故只有C正确;(3)双氧水是常用绿色氧化剂,其目的是将硫酸亚铁氧化为硫酸铁,根据化合价升降总数、电荷总数、原子个数守恒可知:2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O;(4)H++NH3•H2O= H2O +NH4+、Fe3++3NH3•H2O=Fe(OH)3↓+3NH4+,Fe(OH)3沉淀表面吸附着可溶性的硫酸铵、氨水,由于SO42―+Ba2+=BaSO4↓,因此常用可溶性钡盐溶液检验SO42―是否洗涤干净;(5)2Fe(OH)3Fe2O3+3H2O,若b1、b2几乎相等,说明Fe(OH)3沉淀几乎完全分解为Fe2O3固体,若b1—b2=0.3,说明Fe(OH)3沉淀没有彻底分解,因此需要对盛有Fe(OH)3沉淀的坩埚进行多次加热、在干燥器中冷却、称量并记录质量,直至称量质量几乎相等;(6)先求氧化铁的质量,m(Fe2O3)=44.8g—42.6g=2.2g;再求铁元素的质量,Fe2O3=2Fe+3O,则m(Fe)= m(Fe2O3)×112/160=(44.8g—42.6g)×112/160;根据铁元素质量守恒可知,50.00mL待测液中m(Fe)=(44.8g—42.6g)×112/160,则500.00mL待测液中m(Fe)=(44.8g—42.6g)×112/160×500.00mL/50.00mL;根据铁元素质量守恒可知,28.0g样品中m(Fe)=(44.8g—42.6g)×112/160×500.00mL/50.00mL;最后求样品中铁元素的质量分数,w(Fe)=" m(Fe)/" m(样品)×100%=(44.8g—42.6g)×112/160×500.00mL/50.00mL÷28.0g×100%=55.0%;(7)样品中Fe2O3难溶于水,FeSO4易溶于水,加热能促进FeSO4水解生成Fe(OH)2、H2SO4,Fe(OH)2易被氧化为Fe(OH)3,H2SO4难挥发,Fe(OH)3与H2SO4易发生中和反应生成Fe2(SO4)3、H2O,蒸干灼烧不能使Fe2(SO4)3溶液分解为Fe2O3,故该方案不可行。
举一反三
下列说法正确的是
A.金属与盐溶液间的反应一定是置换反应
B.能与酸反应的氧化物一定是碱性氧化物
C.1 1H2和2 1H2的物理性质略有差异,化学性质几乎完全相同
D.常见金属铁和铝在工业上是由热还原法制得的

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微生物对人类有着各种各样的用途,现在生物工程学家利用微生物从矿石中提取金属。铜是一种很有价值的金属,可以从铜矿中提取。微生物法是采用某些细菌能用空气中的氧气氧化硫化铜矿石,把不溶性的硫化铜转化成可溶的硫酸铜。利用细菌提取铜的生产过程:在已有细菌存在的岩石.矿石堆中,喷洒酸水以促进细菌生长;在它们的生长过程中,氧化而成的硫酸铜形成低浓度的溶液流到矿石堆的底部,再从这种溶液中提取金属铜。水循环使用,再回到矿石堆中。在美国,10%的铜是用这种方法生产的。
试回答下列问题:
(1)细菌把硫化铜氧化为硫酸铜的过程中起了什么作用:                   
(2)从硫酸铜溶液中提取铜,简便而经济的方法是                       ;相应的化学方程式为:                                     
(3)普通生产铜的方法是在空气中燃烧硫化铜(产物中有一种气态氧化物)。试比较两种方法的优缺点。
                                                            
(4)用一定量的铁与足量的稀H2SO4及足量的CuO制成单质铜,有人设计以下两种方案:①FeH2Cu ②CuOCuSO4Cu
若按实验原则进行操作,则两者制得单质铜的量的比较中,正确的是     (  )
A.①多B.②多C.相等D.无法判断
(5)工业上可用Cu2S和O2反应制取粗铜,该反应中氧化剂为____________.电解粗铜制取精铜,电解时,阳极材料是__________,电解液中必须含有的阳离子是________.
(6)工业上制备氯化铜时,是将浓盐酸用蒸气加热至80℃左右,慢慢加入粗制氧化铜粉末(含杂质氧化亚铁),充分搅拌,使之溶解,反应如下:
CuO+2HCl=CuCl2+H2O       FeO+2HCl=FeCl2+H2O
已知:pH≥9.6时,Fe2以Fe(OH)2形式完全沉淀;pH≥6.4时,Cu2以Cu(OH)2的形式完全沉淀;pH在3~4时,Fe3以Fe(OH)3的形式完全沉淀.除去溶液中的Fe2,可以采用的方法是                        
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二硫化亚铁是Li/FeS2电池的正极活性物质,可用水热法合成。FeSO4、Na2S2O3、S及H2O在200℃连续反应24小时,四种物质以等物质的量反应,再依次用CS2、H2O洗涤、干燥及晶化后得到。
(1)合成FeS2离子方程式为                 
(2)用水洗涤时,如何证明S042-己除尽              
(3)己知1.20gFeS2在O2中完全燃烧生成Fe2O3和SO2气体放出8.52kJ热量,FeS2燃烧反应的热化学方程式为                                              
(4)取上述制得的正极材料1.1200g (假定只含FeS一种杂质),在足量的氧气流中充分加热,最后得0.8000g红棕色固体,则该正极材料中FeS2的质量分数(写出计算过程)。
                                            
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I.铁是人体必须的微量元素,绿矾(FeSO4·7H2O)是治疗缺铁性贫血药品的重要成份。
(1)FeSO4溶液在空气中会因氧化变质产生红褐色沉淀,其发生反应的离子方程式是          ;实验室在配制FeSO4溶液时常加入     以防止其被氧化,请你设计一个实验证明FeSO4溶液是否被氧化             
(2)测定绿矾样品含量的实验步骤:
a. 称取5.7g样品,溶解,配成250mL溶液
b.量取25mL待测溶液于锥形瓶中
c.用硫酸酸化的0.01mol/L KMnO4溶液滴定至终点,消耗KMnO4溶液体积为40mL
根据以上步骤回答下列问题:
①用硫酸酸化的KMnO4滴定终点的标志是          
②计算上述产品中FeSO4·7H2O的质量分数为          
II.硫酸亚铁铵(NH42Fe(SO42·6H2O]较硫酸亚铁不易被氧气氧化,常用于代替硫酸亚铁。
(3)硫酸亚铁铵不易被氧化的原因          
(4)为检验分解产物的成份,设计如下实验装置进行实验,加热A中硫酸亚铁铵至分解完全。

①A中固体充分加热较长时间后,通入氮气,目的是          
②装置B中BaC12溶液的作用是为了检验分解产物中是否有SO3气体生成,若含有该气体,观察到的观象为          
③实验中,观察到C中有白色沉淀生成,则C中发生的反应为          (用离子方程式表示)
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铁及其化合物在国民经济的发展中起着重要作用。

(1)已知:4Fe(s)+3O2(g)=2Fe2O3(s) △H=-1641.0kJ·mol-1 C(石墨)+1/2O2(g)=CO(g) △H=-110.5 kJ·mol-1则Fe2O3(s)+3C(石墨)=2Fe(s)+3CO(g)的△H=   kJ·mol-1
(2)铁在潮湿的空气中易发生电化学腐蚀。某同学将NaCl溶液滴在一块光亮清洁的铁板表面上,一段时间后发现液滴覆盖的圆周中心区(a)已被腐蚀而变暗,在液滴外沿形成棕色铁锈环(b),如图所示。液滴边缘是  区(填“正极”或“负极”),其电极反应式为   

(3)铁钛合金是一种常用的不锈钢材料,某同学在探究该合金的性质时,往含有TiO2+、Fe3+溶液中加入铁屑至溶液显紫色,该过程中发生的反应有:
①2TiO2(无色)+Fe+4H=2Ti3(紫色)+Fe2+2H2O
②Ti3(紫色)+Fe3+H2O=TiO2(无色)+Fe2+2H
   
(4)①高铁酸钾(K2FeO4)是一种优良的水处理剂。FeO在水溶液中的存在形态如右图所示,纵坐标表示各存在形态的分数分布。
下列说法不正确的是   。(填字母)
A.不论溶液酸碱性如何变化,铁元素都有4种存在形态
B.向pH=10的这种溶液中加硫酸至pH=2,HFeO的分布分数逐渐增大
C.向pH=6的这种溶液中加KOH溶液,发生反应的离子方程式为:
HFeO+OH=FeO+H2O
②K2FeO4溶于水会放出一种无色无味气体,其***菌消毒、吸附水中的悬浮杂质的原理可用离子方程式表示为   
(5)向一定量的Fe、FeO、Fe3O4的混合物中加入100 mL 1 mol·L-1的盐酸,恰好使混合物完全溶解,放出224 mL(标准状况)气体,加入KSCN溶液不显红色。若用足量的CO在高温下还原相同质量的此混合物,可得铁    g。
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