鐵礦石是工業(yè)煉鐵的主要原料之一,其主要成分為鐵的氧化物(設雜質(zhì)中不含鐵元素和氧元素,且雜質(zhì)不與硫酸反應).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.

Ⅰ.鐵礦石中含氧量的測定,以下實驗過程不完整,請補充完整
(1)按如圖一組裝儀器,并檢查裝置的氣密性;
(2)將8.0g鐵礦石放入硬質(zhì)玻璃管中,裝置B、C中的藥品如圖所示(夾持儀器均省略);
(3)從左端導氣管口處不斷地緩緩通入H2,
 
,再點燃A處酒精燈;
(4)充分反應后,撤掉酒精燈,再持續(xù)通入氫氣至硬質(zhì)玻璃管完全冷卻;
(5)測得反應后裝置B增重2.25g,則鐵礦石中氧的百分含量為
 

Ⅱ.鐵礦石中含鐵量的測定,流程如圖二.
(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、膠頭滴管、玻璃棒、
 

(3)下列有關(guān)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.錐形瓶不需要用待測液潤洗
c.滴定前沒有氣泡,滴定結(jié)束后,滴定管尖嘴部分有氣泡,則測定結(jié)果偏大
d.滴定過程中,眼睛注視滴定管中液面變化
e.滴定結(jié)束后,30s內(nèi)溶液不恢復原來的顏色,再讀數(shù)
(4)滴定過程中消耗了0.5000mol?L-1 KI溶液20.00mL.
Ⅲ.由Ⅰ、Ⅱ可以推算出該鐵礦石中如只有一種鐵的氧化物,則其化學式為
 
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:Ⅰ.(3)氫氣不純?nèi)紵龝r可發(fā)生爆炸,因此點燃酒精燈前要檢驗C裝置出口處氫氣的純度;
(5)反應后裝置B增重2.25g,即氫氣和氧化鐵反應后固體質(zhì)量的增加值,可以根據(jù)差量法來計算;
Ⅱ、鐵礦石先用足量的稀硫酸溶解,過濾除去雜質(zhì),得到只含鐵的離子的溶液,再通氯氣將溶液中的鐵的離子氧化成三價鐵離子,再用碘化鉀來滴定,據(jù)此分析計算;
(1)煮沸可以將水中的氣體趕跑;
(2)根據(jù)稀釋液體和配制一定體積的溶液所選擇的儀器來回答;
(3)根據(jù)滴定試驗以及滴定過程中的實驗誤差分析知識來回答判斷;
Ⅲ.Ⅰ中裝置B增重2.25g為生成水的質(zhì)量,根據(jù)氧元素守恒8.0g礦石中計算n(O),Ⅱ中步驟⑥發(fā)生2Fe3++2I-=2Fe2++I2,根據(jù)消耗KI溶液體積計算n(Fe3+),根據(jù)Fe元素守恒計算10g礦石中n(Fe),據(jù)此確定氧化物化學式.
解答: 解:Ⅰ.(3)氫氣不純?nèi)紵龝r可發(fā)生爆炸,因此點燃酒精燈前要檢驗C裝置出口處氫氣的純度,
故答案為:待C裝置出口處氫氣驗純后;
(5)裝置B增重2.25g,根據(jù)反應的實質(zhì),增加的是水的質(zhì)量,所以氧元素的質(zhì)量分數(shù)是
2.25g×
16
18
8.0
×100%=25%,
故答案為:25%;
Ⅱ.鐵礦石先用足量的稀硫酸溶解,過濾除去雜質(zhì),得到只含鐵的離子的溶液,再通氯氣將溶液中的鐵的離子氧化成三價鐵離子,再用碘化鉀來滴定;
(1)向鐵礦石中加入硫酸,反應生成硫酸的鐵鹽溶液,還存在過量的硫酸溶液,加入過量的氯氣,煮沸的作用是趕走溶液中溶解的過量的Cl2,故答案為:趕走溶液中溶解的過量的Cl2;
(2)容量瓶是一種定容儀器,若是稀釋到250mL,則采用的儀器有:燒杯、玻璃棒、膠頭滴管、250mL容量瓶,故答案為:250mL容量瓶;
(3)a.碘水為黃色,三價鐵離子也是黃色溶液,滴定過程中需加指示劑,故a錯誤;
b.錐形瓶不需要用待測液潤洗,否則濃度偏大,故b正確;
c.滴定結(jié)束后,滴定管尖嘴部分有氣泡,導致讀數(shù)偏大,則測定結(jié)果偏大,故c錯誤;
d.滴定過程中,眼睛注視錐形瓶中顏色的變化,故d錯誤;
e.滴定結(jié)束后,30s內(nèi)溶液不恢復原來的顏色再讀數(shù),故e正確;
故答案為:be;
Ⅲ.Ⅰ中裝置B增重2.25g為生成水的質(zhì)量,根據(jù)氧元素守恒,8.0g礦石中n(O)=n(H2O)=
2.25g
18g/mol
=0.125mol,10g礦石中n(O)=0.125×
10
8
mol,
Ⅱ中步驟⑥發(fā)生2Fe3++2I-=2Fe2++I2,n(Fe3+)=0.02L×0.5mol/L×
250mL
20mL
=0.125mol,故10g礦石中n(Fe)=n(Fe3+)=0.125mol,
故n(Fe):n(O)=0.125mol:0.125×
10
8
mol=4:5,即化學式為:Fe4O5
故答案為:Fe4O5
點評:本題考查了探究鐵礦石中氧元素和鐵元素的含量的方法,是一道探究物質(zhì)的組成、測量物質(zhì)的含量知識的一道綜合考查題,考查學生分析和解決問題的能力,為高考常見題型,綜合性強,難度中等.
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相關(guān)習題

科目:高中化學 來源: 題型:

實驗室里迅速制備少量氯氣可利用以下反應:
 
KMnO4+
 
 HCl--
 
 KCl+
 
 MnCl2+
 
 Cl2↑+
 
 H2O
(1)請配平上述化學方程式,并在上面用“雙線橋”標明電子轉(zhuǎn)移的方向和數(shù)目:
(2)該反應的氧化產(chǎn)物是
 
,KMnO4發(fā)生
 
反應.
(3)用該濃鹽酸制得了標況下560mlCl2,則被氧化的HCl為
 
mol,轉(zhuǎn)移電子數(shù)為
 

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科目:高中化學 來源: 題型:

下列離子方程式的書寫正確的是( 。
A、足量鐵粉與稀硝酸反應:Fe+4H++NO3-=Fe3++2H2O+NO↑
B、將少量SO2氣體通入NaClO溶液中:SO2+ClO-+H2O=SO32-+2HClO
C、硫酸溶液中加入足量氫氧化鋇溶液:Ba2++OH-+H++SO42-=BaSO4+H2O
D、向Mg(OH)2濁液中滴入FeCl3溶液:3 Mg(OH)2(s)+2 Fe3+?2 Fe(OH)3(s)+3Mg2+

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科目:高中化學 來源: 題型:

測定稀硫酸和稀氫氧化鈉中和熱的實驗裝置如圖所示.
(1)寫出該反應的中和熱的熱化學方程式(中和熱數(shù)值為57.3kJ/mol):
 
;
(2)裝置圖中碎泡沫塑料所起作用為:
 
;
(3)①取50mL NaOH溶液和30mL硫酸溶液進行實驗,實驗數(shù)據(jù)如下表.請?zhí)顚懴卤碇械目瞻祝?br />
       溫度
實驗次數(shù)
起始溫度T1/℃終止溫度T2/℃溫度差平均值(T2-T1)/℃
H2SO4NaOH平均值
126.226.026.130.1 
 
 
227.027.427.233.3
325.925.925.929.8
426.426.226.330.4
②若上述實驗所測中和熱數(shù)值偏小,產(chǎn)生偏差的原因可能是
 

a.實驗裝置保溫、隔熱效果差  
b.量取NaOH溶液的體積時仰視讀數(shù)
c.分多次把NaOH溶液倒入盛有硫酸的小燒杯中
d.用溫度計測定NaOH溶液起始溫度后直接測定H2SO4溶液的溫度.

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科目:高中化學 來源: 題型:

硫酸亞鐵晶體(FeSO4?7H2O)在醫(yī)藥上作補血劑.為測定補血劑中鐵元素含量,甲同學設計了如圖方案:請回答下列問題:

(1)寫出步驟②反應的離子方程式:
 

(2)步驟②中除了H2O2外還可以使用的物質(zhì)是
 
(任寫一種).
(3)步驟④中一系列操作中包括洗滌沉淀,其操作方法是
 

乙同學采用滴定法測定鐵元素的含量,取5片除去糖衣(非還原糖)后的硫酸亞鐵補血劑藥片(共1.500g),研細后用蒸餾水溶解并加入H2SO4溶液和H3PO4溶液,配成100mL溶液.取該溶液20.00mL與錐形瓶中,用1.200×10-2mol?L-1的KMnO4溶液滴定,消耗KMnO4溶液的體積為15.00mL.設計的離子方程式Fe2++MnO4-+H--Fe3++Mn2++H2O(未配平)、Fe3+(黃色)+2H3PO4=H3[Fe(PO42](無色)+3H+
(4)實驗前,若要精確配制一定物質(zhì)的量濃度的KMnO4溶液250mL,稱量結(jié)束后配制時需要的儀器除玻璃棒、燒杯外,還需
 
(填儀器名稱).
(5)滴定過程中KMnO4溶液盛放在
 
(填“酸”或“堿”)式滴定管中,H3PO4的作用是
 

(6)滴定過程中
 
(填“需要”或“不需要”)加入指示劑.
(7)根據(jù)實驗數(shù)據(jù),計算該補血劑中鐵元素的含量是
 

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科目:高中化學 來源: 題型:

A是從蛇床子果實中提取的一種中草藥有效成分,是由碳、氫、氧元素組成的酯類化合物;B稱作冰片,可用于醫(yī)藥和制香精、樟腦等;C的分子中含有4種氫原子;D中只含一個氧原子,與Na反應放出H2;F為烴.請仔細閱讀以下轉(zhuǎn)化關(guān)系(M的數(shù)值表示對應有機物的相對分子質(zhì)量),回答下列問題:

(1)B的分子式為
 
;F的分子式為
 
;
(2)寫出符合下列條件的C的同分異構(gòu)體的結(jié)構(gòu)簡式:①屬于酯類 ②能發(fā)生銀鏡反應.
 
、
 
(任寫兩種).
(3)寫出D→E的化學方程式:
 

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科目:高中化學 來源: 題型:

某化工集團用氨堿法生產(chǎn)的純堿中含有少量氯化鈉雜質(zhì),為了測定該產(chǎn)品中碳酸鈉的純度,某化學研究性學習小組設計有關(guān)方案進行如圖實驗:
(1)其中一個小組設計如圖甲所示實驗裝置,Y型管中一側(cè)管中加入碳酸鈉樣品,另一側(cè)加入過量稀硫酸,將稀硫酸加入到純堿樣品使之反應的操作為
 
.此時反應的離子方程式
 
.待反應結(jié)束后,冷卻,再次調(diào)節(jié)量氣管和水準管中液面相平,讀取氣體體積為aL(已換算成標準狀況),則所取樣品中含碳酸鈉的質(zhì)量為
 
g.
(2)另一個小組設計如圖乙所示裝置,測的反應前后的有關(guān)質(zhì)量如表,取16.50g純堿樣品放入燒杯中,將燒杯放在電子天平上,再把150.00g稀硫酸(足量)加入樣品中(假設裝置中CO2無殘留).觀察讀數(shù)變化如表所示:
時間/s051015
讀數(shù)/g215.20211.40208.60208.60
請你據(jù)此分析計算:
①實驗中產(chǎn)生的CO2氣體質(zhì)量為
 
; 
②該產(chǎn)品中碳酸鈉的質(zhì)量分數(shù)(結(jié)果精確到小數(shù)點后一位)
 
.小組中有一個成員提出圖乙裝置中有一個缺陷,不管操作如何精確,碳酸鈉的含量總是偏大,原因是
 

③第三小組設計的不同前兩種的方法測定碳酸鈉的質(zhì)量分數(shù),可能的方法是
 
(只要出試劑和方法即可)例如第一種方法可以寫成:取一定量的樣品,加入足量的稀硫酸,測量產(chǎn)生氣體的體積.

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科目:高中化學 來源: 題型:

X、Y、Z、W是元素周期前四周期中的四種常見元素,其相關(guān)信息如下表:
元素相關(guān)信息
XX的基態(tài)原子核外3個能級上有電子,且每個能級上的電子數(shù)相等
Y常溫常壓下,Y單質(zhì)是淡黃色固體,常在火山附近沉積
ZZ和Y同周期,Z的電負性大于Y
WW的一種核素的質(zhì)量數(shù)為63,中子數(shù)為34
(1)Y位于元素周期表第
 
周期
 
族,Y和Z的最高價氧化物對應的水化物的酸性較強的是
 
(寫化學式).
(2)XY2是一種常用的溶劑,XY2的分子中存在
 
個σ鍵.在H-Y、H-Z兩種共價鍵中,鍵的極性較強的是
 
(寫化學式,下同),鍵長較長的是
 

(3)W的基態(tài)原子核外電子排布式是
 
  W2Y在空氣中煅燒生成W2O的化學方程式是
 

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科目:高中化學 來源: 題型:

下表為部分短周期元素化合價及相應原子半徑的數(shù)據(jù):
元素性質(zhì)元素編號
ABCDEFGH
原子半徑(nm)0.1020.1100.1170.0740.0750.0710.0990.186
最高化合價+6+5+4+5+7+1
最低化合價-2-3-4-2-3-1-10
己知:①A與D可形成化合物AD2、AD3,②E與D可形成多種化合物,其中ED、ED2是常見的化合物,C可用于制光電池.
(1)F在周期表中位置是
 
; 含1molC的氧化物晶體中含有的共價鍵數(shù)為:
 
;A的氫化物與少量H的最高價氧化物對應水化物的溶液反應生成的鹽的電子式為:
 

(2)E的簡單氣態(tài)氫化物極易溶于水的原因是:
 
;該氫化物與空氣可以構(gòu)成一種燃料電池,電解質(zhì)溶液是稀硫酸,其負極的電極反應式為:
 
;
(3)分子組成為ADG2的物質(zhì)在水中會強烈水解,產(chǎn)生使品紅溶液褪色的無色氣體和一種強酸.該反應的化學方程式是:
 

(4)無色氣體ED遇空氣變?yōu)榧t棕色.將標準狀況下40L該無色氣體與15L氧氣通入一定濃度的NaOH溶液中,恰好被完全吸收,同時生成兩種鹽.請寫出該反應的離子方程式
 

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