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(12分)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(雜質中不含鐵元素,且雜質不與H2、H2SO4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

實驗結果:將5.0g鐵礦石放入硬質玻璃管中完全反應, 測得裝置B增重1.35 g。
Ⅱ.鐵礦石中含鐵量的測定

Ⅲ.問題討論與解決:
(1)如要驗證濾液A中鐵元素的存在形式,可另取兩份濾液A分別進行實驗,實驗方法、現(xiàn)象與結論如下表。請將其補充完整。
可供選擇的試劑有:酸性KMnO4溶液、NaOH溶液、KSCN溶液、氯水
實驗方法
實驗現(xiàn)象
結論
步驟1:在濾液A中加入       
            
濾液A中有Fe3
步驟2:在濾液A中加入      
            
濾液A中有Fe2
(2)步驟④中煮沸的作用是:                                ;
(3)步驟③中反應的離子方程式為:                                
(4)請通過實驗Ⅰ、Ⅱ計算出該鐵礦石中鐵的氧化物的化學式。(寫出計算過程)
(1)
實驗方法
實驗現(xiàn)象
結論
加入   KSCN溶液    (1分)
 溶液呈血紅色    
(1分)
加入  酸性KMnO4溶液 (1分)  
 KMnO4溶液褪色  
(1分)
 
(2)除去濾液A中過量的Cl2                (2分)
(3)2Fe2+Cl2 = 2Fe3+2 Cl                 (2分)
(4)10g礦石中:n(O)=0.15mol               (1分)
10g礦石中:n(Fe)= n(Fe3) = 0.125mol     (2分)
n(Fe):n(O)=" 0.125mol:" 0.15mol =5:6  即化學式為:Fe5O (1分)

試題分析:⑴根據(jù)供選試劑,用KSCN溶液檢驗濾液A中含有Fe3(溶液呈血紅色);用酸性KMnO4溶液檢驗濾液A中含有Fe2(溶液褪色);
⑵加入足量氯氣后加熱煮沸,能將反應液中過量的氯氣除去,防止與步驟⑥中KI反應給實驗結果帶來干擾;
⑶步驟③用氯氣將Fe2氧化為Fe3;
⑷在10g礦石中:n(O)==0.15mol;
在10g礦石中:n(Fe)= n(Fe3) =n(I)== 0.125mol;
則n(Fe):n(O)= 0.125mol::0.15mol =5:6; 即化學式為:Fe5O6 。
練習冊系列答案
相關習題

科目:高中化學 來源:不詳 題型:單選題

在氯化鐵和氯化銅的混合溶液中加入過量的鐵粉,攪拌使其充分反應,所得固體殘渣的質量與原鐵粉的質量恰好相等,則原溶液中FeCl3和CuCl2的物質的量之比為( 。
A..7:3B.2:7C.5:4D.2:5

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科目:高中化學 來源:不詳 題型:單選題

下列關于鐵及其化合物的說法正確的是(  )
A.鐵與CuSO4溶液反應后滴加KSCN溶液,溶液變紅
B.FeCl2即有氧化性又有還原性
C.除去FeCl2溶液中的少量氯化鐵,可通入氯氣
D.補鐵保健品中,含有+3價的鐵元素

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科目:高中化學 來源:不詳 題型:問答題

Fe(OH)2很不穩(wěn)定,露置在空氣中容易被氧化,發(fā)生反應的方程式為:______為了獲得白色的Fe(OH)2沉淀,可以用不含F(xiàn)e3+的FeSO4溶液與不含O2的蒸餾水配制的NaOH溶液反應制備.
(1)用FeSO4晶體配制上述FeSO4溶液時我覺得還需加入______來防止Fe2+被氧化.
(2)除去蒸餾水中溶解的O2常采用______的方法.
(3)檢驗Fe3+的最佳試劑是______,簡述其檢驗方法:______.

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科目:高中化學 來源:不詳 題型:問答題

甲、乙兩同學利用如圖1所示的實驗裝置進行鐵跟水蒸氣反應的實驗,并繼續(xù)研究鐵及其化合物的部分性質.請回答下列問題.
(1)硬質試管中發(fā)生反應的化學方程式為______.
(2)甲同學欲確定反應后硬質試管中固體物質的成分,設計了如下實驗方案:
①待硬質試管冷卻后,取少許其中的固體物質溶于稀硫酸得溶液B;
②取少量溶液B滴加KSCN溶液,若溶液變紅色則說明硬質試管中固體物質的成分一定含______,若溶液未變紅色則說明硬質試管中固體物質的成分是______.
(3)甲同學按上述實驗方案進行了實驗,結果溶液未變紅色,原因是加入稀硫酸時發(fā)生了反應______(用離子方程式表示).
(4)乙同學另取少量溶液B,使其跟NaOH溶液反應.若按如圖2所示的操作,在膠頭滴管擠出NaOH溶液的瞬間可觀察到生成白色沉淀,沉淀迅速變成灰綠色,最后變成紅褐色的現(xiàn)象,請寫出與上述現(xiàn)象相關的反應的化學方程式______.
(5)一段時間后,兩同學發(fā)現(xiàn)(3)中未變紅的溶液變成紅色,說明Fe2+具有______性,因此,實驗室中含F(xiàn)e2+的鹽溶液必需現(xiàn)用現(xiàn)配制,并且為防止亞鐵鹽溶液被______,往往同時在亞鐵鹽溶液中加入少量______.
(6)乙同學為了獲得持久白色的Fe(OH)2沉淀,準備用如圖3所示裝置,用不含O2的蒸餾水配制的NaOH溶液與新制的FeSO4溶液反應.獲得不含O2的蒸餾水的方法是______.反應開始時,打開止水夾的目的是______;一段時間后,關閉止水夾,在試管______(填“A”或“B”)中觀察到白色的Fe(OH)2

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科目:高中化學 來源:不詳 題型:單選題

已知在酸性條件下能發(fā)生下列反應:Cu→ Cu+Cu2(未配平)。NH4CuSO3與足量的2mol·L-1硫酸溶液混合微熱,產生下列現(xiàn)象:①有紫紅色金屬生成;②有刺激性氣味氣體產生;③溶液呈藍色。據(jù)此判斷下列說法一定合理的是
A.該反應顯示硫酸具有酸性B.NH4CuSO3中硫元素被氧化
C.刺激性氣味的氣體是二氧化硫D.反應中硫酸作氧化劑

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科目:高中化學 來源:不詳 題型:填空題

(9分)已知B是常見金屬單質,E為常見非金屬單質,H常溫下為無色液體。根據(jù)下列關系,試回答:

⑴L的化學式:               F的電子式:            。
⑵反應①的離子方程式:                                       。
⑶反應②,工業(yè)上采取的反應條件:                              。
⑷每生成1molK,反應放出98.3kJ熱量,該反應的熱化學方程式為:
                                               。

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科目:高中化學 來源:不詳 題型:實驗題

(15分)實驗室以廢銅屑為原料制取堿式碳酸銅【Cu2(OH)2CO3】的步驟如下:
步驟一:廢銅屑制硝酸銅
如圖,
用膠頭滴管吸取濃HNO3緩慢加到錐形瓶內的廢銅屑中(廢銅屑過量),充分反應后過濾,得到硝酸銅溶液。
步驟二:堿式碳酸銅的制備
向大試管中加入碳酸鈉溶液和硝酸銅溶液,水浴加熱至70℃左右,用0.4 mol/L的NaOH溶液調節(jié)pH至8.5,振蕩,靜置,過濾,用熱水洗滌,烘干,得到堿式碳酸銅產品。 
步驟三:堿式碳酸銅的組成測定
堿式碳酸銅可表示為:xCuCO3 ·yCu (OH)2 ·zH2O,可采用氫氣還原法來確定,其反應原理為:
xCuCO3 ·yCu (OH)2 ·zH2O +  H2→ Cu +  CO2  +  H2O(未配平)
完成下列填空:
(1)步驟一中,反應開始時,瓶內的現(xiàn)象是                                       ,
用該裝置制取硝酸銅,好處是                                                  。
(2)步驟二中,水浴加熱所需儀器有                、                  (加熱、夾持儀器、石棉網除外);洗滌的目的是                                         。
(3) 步驟三中,①以字x、y、z母為系數(shù),配平氫氣還原法的化學方程式:
      xCuCO3 ·yCu (OH)2 ·zH2O+       H2     Cu+      CO2+      H2O
②稱取24.0g某堿式碳酸銅樣品,充分反應后得到12.8 g殘留物,生成4.4g二氧化碳和7.2g水。該樣品中結晶水質量為        g,化學式為                  

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科目:高中化學 來源:不詳 題型:問答題

(14分)甲學生對Cl2與FeCl2和KSCN混合溶液的反應進行實驗探究。

(1)B中反應的離子方程式是____。
(2)A中溶液變紅的原因是____。
(3)為了探究現(xiàn)象II的原因,甲同學進行如下實驗。
①取A中黃色溶液于試管中,加入NaOH溶液,有紅褐色沉淀生成,則溶液中一定存在     。
②取A中黃色溶液于試管中,加入過量的KSCN溶液,最終得到紅色溶液。
甲同學的實驗證明產生現(xiàn)象Ⅱ的原因是SCN與Cl2發(fā)生了反應。
(4)甲同學猜想SCN可能被Cl2氧化了,他又進行了如下研究。
資料顯示:SCN的電子式為
①甲同學認為SCN中碳元素沒有被氧化,理由是         。
②取A中黃色溶液于試管中,加入用鹽酸酸化的BaCl2溶液,產生白色沉淀,由此證明SCN中被氧化的元素是          。
③通過實驗證明了SCN中氮元素轉化為NO3-,他的實驗方案是____。
④若SCN與Cl2反應生成1 mol CO2,則轉移電子的物質的量是      mol。

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