Question

铁矿石是工业炼铁的主要原料之一，其主要成分为铁的氧化物(设杂质中不含铁元素和氧元素，且杂质不与硫酸

铁矿石是工业炼铁的主要原料之一，其主要成分为铁的氧化物(设杂质中不含铁元素和氧元素，且杂质不与硫酸反应)。某研究性学习小组对某铁矿石中铁的氧化物的化学式进行探究。Ⅰ.铁矿石中含氧量的测定，以下实验过程不完整，请补充完整。 (1)按上图组装仪器，并______________________________________________；(2)将8.0 g铁矿石放入硬质玻璃管中，装置B、C中的药品如图所示(夹持仪器均省略)；(3)从左端导气管口处不断地缓缓通入H 2 ，____________________________，点燃A处酒精灯；(4)充分反应后，撤掉酒精灯，________________________________________；(5)测得反应后装置B增重2.25 g，则铁矿石中氧的百分含量为________。Ⅱ.铁矿石中含铁量的测定，流程如下。 (1)步骤④中煮沸的作用是___________________________________________。(2)步骤⑤中用到的玻璃仪器有烧杯、胶头滴管、250 mL容量瓶、________。(3)下列有关步骤⑥的操作中说法正确的是________。a．因为碘水为黄色，所以滴定过程中不需加指示剂b．锥形瓶不需要用待测液润洗c．滴定过程中可利用淀粉溶液作指示剂d．滴定过程中，眼睛注视滴定管中液面变化e．滴定结束后，30 s内溶液不恢复原来的颜色，再读数f．滴定结束后，滴定管尖嘴部分有气泡，则测定结果偏大(4)若滴定过程中消耗0.500 0 mol·L － 1 KI溶液20.00 mL，则铁矿石中铁的百分含量为________。Ⅲ.由Ⅰ、Ⅱ可以推算出该铁矿石中铁的氧化物的化学式为________。

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Answer 1

Ⅰ.(1)检查装置的气密性　(3)待装置C出口处氢气验纯后　(4)再持续通入氢气至硬质玻璃管完全冷却　(5)25.0% Ⅱ.(1)赶走溶液中溶解的过量Cl 2 　(2)玻璃棒　(3)be　(4)70.0% Ⅲ.Fe 4 O 5

本题考查铁矿石中铁的氧化物的化学式的探究。 Ⅰ.实验开始前一定要先检查装置的气密性，再装入药品；在点燃A处酒精灯之前一定要先检验氢气的纯度；撤掉酒精灯后，一定要再通入氢气一段时间，直至硬质玻璃管冷却至室温，以防铁重新被氧化。装置B增加的质量即为生成水的质量，其中m(O)＝2.25 g× ＝2.0 g，氧元素的质量分数为 ×100%＝25.0%。Ⅱ.(1)因为是用KI溶液进行滴定，但氯气也能与KI反应，影响实验结果，所以必须除去溶液中溶解的氯气。(2)配制一定物质的量浓度的溶液，需要用玻璃棒搅拌、引流。(3)碘水的黄色不明显，a错误。滴定时发生反应：2Fe 3 ＋ ＋2I － ===2Fe 2 ＋ ＋I 2 ，滴定时如果加入淀粉，则溶液变蓝，但滴定终点时没有颜色变化，所以不能用淀粉作指示剂，c错误。滴定过程中要观察锥形瓶中溶液颜色的变化，不能注视滴定管中液面变化，d错误。滴定结束后，滴定管尖嘴部分有气泡，则所测KI溶液消耗量偏低，测定结果偏低，f错误。 (4)根据2Fe 3 ＋ ＋2I － ===2Fe 2 ＋ ＋I 2 可知10.0 g铁矿石中，n(Fe)＝0.500 0 mol·L － 1 ×0.02 L× ＝0.125 mol，m(Fe)＝7.0 g，则铁元素的质量分数为70.0%。Ⅲ.铁的氧化物中，n(Fe)∶n(O)＝ ∶ ＝4∶5，所以其化学式为Fe 4 O 5 。