Question

某化学研究小组创新设计了铁的生锈实验，并对铁锈成分进行测定．实验1：铁的快速生锈先在如图1玻璃管中注

某化学研究小组创新设计了铁的生锈实验，并对铁锈成分进行测定．实验1：铁的快速生锈先在如图1玻璃管中注满饱和食盐水，一段时间后排净食盐水．打开图1下端止水夹，5min左右就可看到红墨水开始缓慢上升，40min左右就能明显地观察到铁丝网表面有铁锈生成．（1）排出图1玻璃管中食盐水的操作为______．（2）用图1装置进行实验，观察到红墨水上升到刻度“1”的位置，由此可得出的一个结论是______．（3）现要探究食盐水浓度和铁生锈速率的关系．请简述你所设计的实验方案：______．实验2：铁锈成分的测定为确定铁锈成分（Fe2O3?xH2O）中的x值，称取铁锈a g，进行如下实验．方案1：利用图2装置进行实验（4）点燃酒精灯之前，必须进行的实验操作是______．（5）从安全角度考虑，图2装置的明显缺陷是______．（6）为达到实验目的，实验中要测定的数据是______．方案2：将铁锈溶于过量稀硫酸，向所得溶液中滴加b mol?L-1KI溶液至刚好反应，3次实验平均消耗该KI溶液V mL．（7）实验中应选用的指示剂是______．（8）测得铁锈中x值为______．

Answer 1

（1）要排出图1玻璃管中食盐水，正确的操作方法为：先打开玻璃管上端止水夹，再打开玻璃管下端止水夹，
故答案为：先打开玻璃管上端止水夹，再打开玻璃管下端止水夹；
（2）玻璃管中铁丝发生吸氧腐蚀，红墨水上升到刻度“1”的位置，说明空气中氧气体积约占五分之一，
故答案为：空气中氧气体积约占五分之一；
（3）要探究食盐水浓度和铁生锈速率的关系，应该控制其他条件不变，用不同浓度食盐水浸泡铁丝，测出上图装置中水柱上升到相同位置时所需的时间，根据反应时间可以判断饱和食盐水浓度对铁生锈的速率的影响，
故答案为：控制其他条件不变，用不同浓度食盐水浸泡铁丝，测出上图装置中水柱上升到相同位置时所需的时间；
（4）该反应利用氢气含有氧化铁的方法检验计算x，在点燃酒精灯前必须将装置内空气排净，避免因氢气纯度不足导致发生爆炸，
故答案为：检验装置内的空气是否排净（或氢气验纯）；
（5）氢气容易燃烧，纯度不足时易发生爆炸，所以未反应的氢气应该出去，该装置中缺少除去未反应氢气的装置，
故答案为：缺少除去未反应氢气的装置；
（6）已知氧化铁样品的质量，只需要再知道反应后装置C中固体（Fe）的质量（或实验前后装置D的质量）即可计算出x，
故答案为：反应后装置C中固体的质量（或实验前后装置D的质量）；
（7）氧化铁溶于稀硫酸生成铁离子，铁离子能够氧化碘离子，可以根据铁离子与硫氰根离子反应显示红色判断铁离子是否反应完全，
故答案为：KSCN溶液；
（8）氧化铁能与稀硫酸反应生成硫酸铁和水，反应的化学方程式为：①Fe₂O₃+3H₂SO₄═Fe₂（SO₄）₃+3H₂O，铁离子与碘离子反应生成碘单质：②2Fe³⁺+2I^-=2Fe²⁺+I₂可知，根据反应①②可得关系式：Fe₂O₃～2I^-，则n（Fe₂O₃）=

1

2

n（I^-），样品总共氧化铁的质量为：m（Fe₂O₃）=160g/mol×

1

2

b mol?L^-1×V×10^-3L=0.08bvg，铁锈为a g，则铁锈中含有的水的质量为：ag-0.08bvg=18x g，则x=

ag?0.08bvg

18g

=

a?0.08bv

18

，
故答案为：

a?0.08bv

18

．