[2012·云南省质检]（10分）用如图所示装置测定Fe和Fe2O3的混合物中单质铁的质量分数(夹持部分已略去)。称取Wg样品置于锥形瓶中，通过分液漏斗加入足量

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[2012·云南省质检]（10分）用如图所示装置测定Fe和Fe₂O₃的混合物中单质铁的质量分数(夹持部分已略去)。称取Wg样品置于锥形瓶中，通过分液漏斗加入足量稀硫酸使样品完全溶解。实验前量气管起始读数为amL，实验后量气管的最终读数为bmL。

请回答下列问题：
（1）按上图完成装置连接，开始实验前必须进行的操作是。
（2）写出锥形瓶中发生化合反应的离子方程式：。
（3）实验结束后，锥形瓶内溶液中存在的金属离子有哪些可能?请根据选项进行填空(表格不一定填完)：

A．盐酸

B．KSCN溶液

C．酸性KMnO₄溶液

D．H₂O₂溶液

序号	溶液中可能存在的金属离子	选择最少种数的试剂，验证该假设(填字母)
①
②
③

（4）实验中要对量气管多次读数，读数时应注意：①将实验装置恢复到室温；②      ；   ③视线与凹液面最低处相平。若读取量气管中气体的体积时，液面左高右低，则所测气体的体积     (填“偏大”、“偏小”或“无影响’”)。
（5）若样品与足量稀硫酸反应后滴入KSCN溶液不显红色且量气管读数b＞a(该实验条件下的气体摩尔体积为V_m)。下列有关单质铁质量分数的计算过程是否正确？    （填“是”或“否”），理由是                  。
Fe＋H₂SO₄＝FeSO₄＋H₂↑
56g               V_mL
Wg×

(Fe) (b-a)×10^-3L
……

答案

（10分）（1）检查装置的气密性
（2）2Fe³⁺＋Fe＝3Fe²⁺
（3）

（4）上下调节右管，使右管液面高度与测量气管中液面高度平齐偏小
（5）否混合物中Fe₂O₃与硫酸反应后生成的Fe³⁺可进一步消耗铁单质

解析

（2）锥形瓶中发生的反应有：Fe₂O₃＋6H⁺＝2Fe³⁺＋3H₂O、2Fe³⁺＋Fe＝3Fe²⁺
和Fe＋2H⁺＝Fe²⁺＋H₂↑，其中2Fe³⁺＋Fe＝3Fe²⁺属于化合反应。
（3）根据题意可知，锥形瓶内溶液中存在的金属离子只有以下两种情况：一是只含Fe²⁺，检验溶液中只含Fe²⁺时，选用KSCN溶液，其现象是溶液不变红色。二是既含Fe²⁺又含Fe³⁺，检验时取两份少量的该溶液，向一份溶液中滴加KSCN溶液，溶液变红，说明含Fe³⁺；向另一份溶液中滴加酸性KMnO₄溶液，紫色褪去，说明含Fe²⁺。
（4）测定气体体积时要注意压强对气体体积的影响，若液面左高右低，会造成右管内气体压强偏大，气体体积偏小。
（5）该计算过程忽视了锥形瓶中的反应2Fe³⁺＋Fe＝3Fe²⁺。

举一反三

某学生测定的下列数据中，不合理的是（　　）

A．用pH试纸测得某地水的pH为5.2

B．用10mL量筒量取7.5mL的水

C．用托盘天平称得某食盐样品的质量为16.7g

D．测得某粗盐中氯化钠的质量分数为90.5%

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（10分）请你参与下列探究：
[问题情景]某化学实验小组同学将铁粉投入硫酸铜溶液中，发现生成红色固体物质的同时有较多的气泡放出。同学们都能解释红色固体物质的出现，请你写出生成红色固体物质的化学反应方程式           。但却对气体的生成产生了疑问，这激发了同学们强烈的探究***，生成的是什么气体？
[提出猜想]从物质组成元素的角度，放出的气体可能是O₂、SO₂、H₂。
[查阅资料]SO₂易溶于水，它能与过量的NaOH溶液反应，生成Na₂SO₃。
[方案设计]依据上述猜想，实验小组同学分别设计了如下方案：
（1）甲同学认为是O₂，则较简单的检验方法是                                  。
（2）乙同学认为是SO₂，则只需将放出的气体通入盛有NaOH溶液的洗气瓶中，称量通气前后洗气瓶的质量。写出SO₂与过量的NaOH溶液反应的化学方程式                  。
（3）甲、乙同学实验的结果表明气体中既不含O₂也不含SO₂。丙同学根据以上实验结果推测气体是H₂。
[实验探究]丙同学为了检验H₂，收集了一试管气体，用拇指堵住试管口且管口略向下倾斜靠近火焰移开拇指点火，听到很小的声音。然后再将气体用带尖嘴的导管导出点燃且用冷而干燥的烧杯罩在火焰上方，气体在空气中安静的燃烧，产生淡蓝色火焰，烧杯壁上有水珠生成，接触烧杯的手能感觉到发热。
结论：铁粉与硫酸铜的溶液反应时，产生的气体是          。
[思维拓展]由上述实验可以推出，硫酸铜溶液中可能含有           物质。

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（6分）小艾同学在妈妈买回的某食品包装内发现有一包白色颗粒状固体A的小纸袋，上面写着“生石灰干燥剂，请勿食用”。小艾同学随手将小纸袋放在窗台上，过一段时间后发现纸袋内的白色颗粒粘在一起成为块状固体B。小艾同学请你和同学们一起对块状固体B进行探究。
（1）猜想一：块状固体B中除氧化钙外，还可能有                  （写两种）；
（2）猜想二：块状固体B溶于水可能有            现象（填“放热”或“吸热”）。
（3）取块状固体B加入盛有一定量水的试管内，振荡、静置、过滤，得到少量白色固体C。就白色固体C同学们展开了热烈讨价，一起猜想。
小艾同学认为白色固体C可能是氢氧化钙，小聪同学认为白色固体C可能是碳酸钙；你认为白色固体C还可能是                                 （任写一种）。

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（16分）（一）某同学在一只烧杯里装入一定量的纯铁粉，加入200mL 6mol/L的硝酸，铁粉恰好溶解，请探究产物中铁元素价态：
(1)提出假设：
假设1：产物只有+2价铁；
假设2:___________________________________；
假设3:___________________________________。
(2)设计实验：取反应所得溶液分别装入甲、乙两支试管，在甲中滴加酸性KMnO₄溶液；在乙中滴加KSCN溶液，观察现象，推测实验现象与结论：
①若现象为____________________，则假设1正确；
②若现象为____________________，则假设2正确；
③若现象为____________________，则假设3正确。
（二）、氯化铁是常见的水处理剂，工业上制备无水FeCl₃的流程为：

(3)吸收剂X为FeCl₂溶液，其与尾气Cl₂反应的离子方程式__________________。
(4)称取上述样品m克溶于25mL稀盐酸，用蒸馏水配成50mL溶液，加入稍过量的KI溶液充分反应：

，用淀粉作指示剂，用

溶液进行滴定

，消耗Na₂S₂O₃溶液VmL，则样品中FeCl₃的质量分数为____。(相对原子质量Fe：56 Cl：35.5)
(5)用FeCl₃溶液(32%-35%)腐蚀铜板电路时所得废液含FeCl₃、FeCl₂和CuCl₂，若用化学方法回收废液中的铜，简述操作要点：___________________________________________________。

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(16分)某天然碱的化学组成可能为aNa₂CO₃·bNaHCO₃·cH₂O(a、b、c为正整数)，为确定其组成，化学兴趣小组的同学进行了如下实验：
(1)定性分析
①取少量天然碱样品放入试管中，用酒精灯加热，在试管口有液体生成，该液体能使无水硫酸铜变蓝。能否说明样品中含结晶水，试简述理由。
②请你设计一个简单的实验方案，确认样品中含有CO₃^2—离子。
(2)定量分析
该小组同学设计了下图所示装置，测定天然碱的化学组成。

A           B                 C        D          E
实验步骤：
①按上图(夹持仪器未画出)组装好实验装置后，首先进行的操作是                。
A处碱石灰的作用是                               。
②称取天然碱样品7.3g，并将其放入硬质玻璃管中；称量装浓硫酸的洗气瓶的质量为    87.6g，装碱石灰的U型管D的质量为74.7g。
③打开活塞K₁、K₂，关闭K₃，缓缓鼓入空气数分钟。
④关闭活塞K₁、K₂，打开K₃，点燃酒精灯加热，待不再产生气体为止。
⑤打开活塞K₁，缓缓鼓入空气数分钟，然后称得装浓硫酸的洗气瓶质量为88.5g；装碱石灰的U型管D的质量为75.8g。该步骤中缓缓鼓入空气数分钟的目的是
                                                         。
计算推导：
该天然碱的化学式为                                        。

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