Question

硬質(zhì)玻璃管是化學(xué)實(shí)驗(yàn)中經(jīng)常使用的一種儀器，請(qǐng)分析下列實(shí)驗(yàn)（固定裝置略）并回答問題。

Ⅰ、進(jìn)行微量實(shí)驗(yàn)：如圖所示，將濃硫酸滴入裝有Na₂SO₃固體的培養(yǎng)皿一段時(shí)間后，a、b、c三個(gè)棉球變化如下表。請(qǐng)?zhí)顚懕碇械目瞻祝?/p>

棉球	棉球上滴加的試劑	實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象	解釋和結(jié)論
a		棉球變白，微熱后又恢復(fù)紅色
b	含酚酞的NaOH溶液	棉球變?yōu)榘咨?/p>	離子方程式：
c		棉球變?yōu)榘咨?/p>	結(jié)論：該氣體具有                      性

Ⅱ、硬質(zhì)玻璃管與其它裝置結(jié)合完成定性或定量實(shí)驗(yàn)。下圖是某研究性學(xué)習(xí)小組對(duì)某鐵礦石中鐵的氧化物的化學(xué)式進(jìn)行探究的裝置。

實(shí)驗(yàn)一：鐵礦石中含氧量的測(cè)定

a．按上圖組裝儀器(夾持儀器均省略)，檢查裝置的氣密性；

b．將5．0g鐵礦石放入硬質(zhì)玻璃管中；

c．從左端導(dǎo)氣管口處不斷地緩緩?fù)ㄈ際₂，                                                后，點(diǎn)燃A處酒精燈；

d．充分反應(yīng)后，撤掉酒精燈，再持續(xù)通入氫氣至完全冷卻。

（1）步驟c中填空

（2）測(cè)得反應(yīng)后裝置B增重1．35g，則鐵礦石中氧的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為______________________。實(shí)驗(yàn)二：鐵礦石中含鐵量的測(cè)定

(3)步驟④中煮沸的目的是_____________________________________________。

(4)步驟②和⑤中都要用到的玻璃儀器是______                            __。

(5)下列有關(guān)步驟⑥的操作中說法不正確的是_______________________________。

a．滴定管用蒸餾水洗滌后再用待裝液潤(rùn)洗

b．錐形瓶不需要用待測(cè)液潤(rùn)洗

c．因?yàn)榈馑疄辄S色，所以滴定過程中不需加指示劑

實(shí)驗(yàn)結(jié)論：推算鐵的氧化物的組成

(6)由實(shí)驗(yàn)一、二得出該鐵礦石中鐵的氧化物的化學(xué)式為____________________________。

 

Answer 1

【答案】

Ⅰ（每空1分）

棉球	棉球上滴加的試劑	實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象	解釋和結(jié)論
a	品紅試液
b			離子方程式： 2OHˉ+SO2=SO32ˉ+H2O
c	含淀粉的碘水		結(jié)論：該氣體具有      還原        性

Ⅱ、（1）在C裝置出口處收集H₂并驗(yàn)純后。（1分）（2）24%（2分）

（3）除去溶液中溶解的過量的Cl₂（1分）（4）燒杯、玻璃棒（1分）（5）c（1分）（6）Fe₅O₆（2分）

【解析】

試題分析：Ⅰ．a(chǎn)、濃硫酸與亞硫酸鈉反應(yīng)生成SO₂，SO₂具有漂白性。品紅試液是紅色的，二氧化硫能使品紅褪色，漂白原理是：SO₂與品紅反應(yīng)生成無色不穩(wěn)定物質(zhì)，遇熱分解又生成SO₂和品紅，又恢復(fù)紅色。b、氫氧化鈉遇到酚酞也是紅色的，SO₂是酸性氧化物，能和氫氧化鈉反應(yīng)是溶液堿性降低，導(dǎo)致紅色消失，反應(yīng)原理是：2OHˉ+SO₂=SO₃²ˉ+H₂O。c、碘單質(zhì)遇到淀粉變?yōu)樗{(lán)色，二氧化硫具有還原性，能將碘單質(zhì)還原為碘離子，SO₂+I₂+2H₂O＝H₂SO₄+2HI，從而使藍(lán)色消失。

Ⅱ、氫氣是可燃性氣體，點(diǎn)燃前相應(yīng)檢驗(yàn)其純度，所以在C裝置出口處收集H₂并驗(yàn)純后再點(diǎn)燃A處酒精燈。

（2）該實(shí)驗(yàn)中，氫氣和氧化鐵反應(yīng)生成金屬鐵和水，根據(jù)固體質(zhì)量的變化來計(jì)算鐵的含量，B處的干燥管作用是吸收產(chǎn)生的水蒸氣，測(cè)的反應(yīng)后裝置B增重1.35g，即反應(yīng)中生成水的質(zhì)量是1.35g，物質(zhì)的量＝1.35g÷18g/mol＝0.075mol，其中氧元素的質(zhì)量＝0.075mol×16g/mol＝1.2g。所以根據(jù)氧原子守恒可知，鐵礦石中氧的質(zhì)量分?jǐn)?shù)＝×100%＝24%。

（3）氯氣具有強(qiáng)氧化性，能氧化碘離子，從而干鐵離子與碘離子的反應(yīng)，所以煮沸的作用是趕走溶液中溶解的過量的Cl₂。

（4）②是過濾，需要燒杯、玻璃棒和鐵架臺(tái)。⑤是物質(zhì)的量濃度的配制，需要的儀器是250ml容量瓶、燒杯、玻璃棒、膠頭滴管，所以步驟②和⑤中都要用到的玻璃儀器是燒杯和玻璃棒。

（5）a．滴定管用蒸餾水洗滌后必須用標(biāo)準(zhǔn)液潤(rùn)洗，因此a正確；b．錐形瓶不需要用待測(cè)液潤(rùn)洗，b正確；c．因?yàn)榈馑疄辄S色，三價(jià)鐵離子也是黃色溶液，滴定過程中需加指示劑，c不正確，答案選c。（6）由于所取溶液（含F(xiàn)e³⁺）的體積與消耗KI溶液的體積相等，結(jié)合方程式2Fe^3＋＋2I^－＝I₂＋2Fe^2＋可知，c（Fe³⁺）＝c（KI）＝0.5mol•L^-1，所以鐵元素的物質(zhì)的量＝0.5mol/L×0.25L＝0.125mol，所以氧化物中鐵與氧的個(gè)數(shù)之比＝0.125mol:0.075mol×2＝6:5，因此化學(xué)式為Fe₅O₆。

考點(diǎn)：考查SO₂的性質(zhì)、鐵礦石中元素含量測(cè)定的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)與探究以及化學(xué)式確定的有關(guān)計(jì)算