Question

用如圖所示裝置測定Fe和Fe₂O₃的混合物中單質(zhì)鐵的質(zhì)量分數(shù)（夾持部分已略去）．稱取Wg樣品置于錐形瓶中，通過分液漏斗加入足量稀硫酸使樣品完全溶解．實驗前量氣管起始讀數(shù)為amL，實驗后量氣管的最終讀數(shù)為bmL．
請回答下列問題：
（1）按上圖完成裝置連接，開始實驗前必須進行的操作是

 

．
（2）寫出錐形瓶中發(fā)生化合反應(yīng)的離子方程式：

 

．
（3）實驗結(jié)束后，錐形瓶內(nèi)溶液中存在的金屬離子有哪些可能？請根據(jù)選項進行填空（表格不一定填完）：
A．鹽酸    B．KSCN溶液   C．酸性KMnO₄溶液      D．H₂O₂溶液

序號	溶液中可能存在 的金屬離子	選擇最少種數(shù)的試劑，驗證該 假設(shè)（填字母）
①
②
③

（4）實驗中要對量氣管多次讀數(shù)，讀數(shù)時應(yīng)注意：①將實驗裝置恢復到室溫；②

 

；    ③視線與凹液面最低處相平．若讀取量氣管中氣體的體積時，液面左高右低，則所測氣體的體積

 

 （填“偏大”、“偏小”或“無影響’”）．
（5）若樣品與足量稀硫酸反應(yīng)后滴入KSCN溶液不顯紅色且量氣管讀數(shù)b＞a（該實驗條件下的氣體摩爾體積為V_m）．下列有關(guān)單質(zhì)鐵質(zhì)量分數(shù)的計算過程是否正確？

 

（填“是”或“否”），理由是

 

．

Answer 1

考點：探究物質(zhì)的組成或測量物質(zhì)的含量

專題：實驗探究和數(shù)據(jù)處理題

分析：（1）完成裝置連接，開始實驗前必須進行的操作是檢查裝置的氣密性；
（2）錐形瓶中發(fā)生的反應(yīng)有：Fe₂O₃+6H⁺=2Fe ³⁺+3H₂O、2Fe³⁺+Fe=3Fe²⁺和Fe+2H⁺=Fe ²⁺+H₂↑，其中化合反應(yīng)為2Fe³⁺+Fe=3Fe²⁺；
（3）根據(jù)題意可知，錐形瓶內(nèi)溶液中存在的金屬離子只有以下兩種情況：一是只含F(xiàn)e²⁺，檢驗溶液中只含F(xiàn)e²⁺時，選用KSCN溶液，其現(xiàn)象是溶液不變紅色．二是既含F(xiàn)e²⁺又含F(xiàn)e³⁺，檢驗時取兩份少量的該溶液，向一份溶液中滴加KSCN溶液，溶液變紅，說明含F(xiàn)e³⁺；向另一份溶液中滴加酸性KMnO₄溶液，紫色褪去，說明含F(xiàn)e²⁺；
（4）測定氣體體積時要注意壓強對氣體體積的影響，若液面左高右低，會造成右管內(nèi)氣體壓強偏大，氣體體積偏小，上下調(diào)節(jié)右管，使右管液面高度與測量氣管中液面高度平齊；
（5）混合物中Fe₂O₃與硫酸反應(yīng)后生成的Fe³⁺可進一步消耗鐵單質(zhì)；

解答： 解：（1）完成裝置連接，開始實驗前必須進行的操作是檢查裝置的氣密性；
故答案為：檢查裝置的氣密性；
（2）錐形瓶中發(fā)生的反應(yīng)有：Fe₂O₃+6H⁺=2Fe ³⁺+3H₂O、2Fe³⁺+Fe=3Fe²⁺和Fe+2H⁺=Fe ²⁺+H₂↑，其中2Fe³⁺+Fe=3Fe²⁺屬于化合反應(yīng)；
故答案為：2Fe³⁺+Fe=3Fe²⁺；
（3）根據(jù)題意可知，錐形瓶內(nèi)溶液中存在的金屬離子只有以下兩種情況：一是只含F(xiàn)e²⁺，檢驗溶液中只含F(xiàn)e²⁺時，選用KSCN溶液，其現(xiàn)象是溶液不變紅色．二是既含F(xiàn)e²⁺又含F(xiàn)e³⁺，檢驗時取兩份少量的該溶液，向一份溶液中滴加KSCN溶液，溶液變紅，說明含F(xiàn)e³⁺；向另一份溶液中滴加酸性KMnO₄溶液，紫色褪去，說明含F(xiàn)e²⁺，故答案為：

序號	溶液中可能存在 的金屬離子	選擇最少種數(shù)的試劑，驗證該 假設(shè)（填字母）
①	只有Fe 2+	B
②	既有Fe 3+又有Fe 2+；	BC
③

（4）讀數(shù)時應(yīng)注意：
①將實驗裝置恢復到室溫；②上下調(diào)節(jié)右管，使右管液面高度與測量氣管中液面高度平齊；③視線與凹液面最低處相平；
若讀取量氣管中氣體的體積時，液面左高右低，會造成右管內(nèi)氣體壓強偏大，氣體體積偏小；
故答案為：上下調(diào)節(jié)右管，使右管液面高度與測量氣管中液面高度平齊；偏小；
（5）該計算過程不正確，忽視了錐形瓶中的反應(yīng)2Fe³⁺+Fe=3Fe²⁺，混合物中Fe₂O₃與硫酸反應(yīng)后生成的Fe³⁺可進一步消耗鐵單質(zhì)；
故答案為：否；混合物中Fe₂O₃與硫酸反應(yīng)后生成的Fe³⁺可進一步消耗鐵單質(zhì)；

點評：本題考查了物質(zhì)組成的分析判斷，實驗過程分析，氣體體積的量取方法和正確讀數(shù)的步驟分析，掌握基礎(chǔ)是關(guān)鍵，題目難度中等．