Question

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(shè)雜質(zhì)中不含鐵元素和氧元素，且雜質(zhì)不與H₂SO₄反應(yīng)）。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。

Ⅰ．鐵礦石中含氧量的測(cè)定；
① 按上圖組裝儀器，檢查裝置的氣密性； 
② 將5.0g鐵礦石放入硬質(zhì)玻璃管中，裝置B、C中的藥品都為堿石灰(詳見(jiàn)圖示，夾持儀器省略)
③ 從左端導(dǎo)氣管口處不斷地緩緩?fù)ㄈ際₂，待C裝置出口處H₂驗(yàn)純后，點(diǎn)燃A處酒精燈
④ 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）裝置C的作用為        　　　　                     　　　　　　。
（2）測(cè)的反應(yīng)后裝置B增重1.35g，則鐵礦石中氧的百分含量為　　　　     。
Ⅱ．鐵礦石中含鐵量的測(cè)定

（3）步驟④中煮沸的作用是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 。
（4）步驟⑤中用到的玻璃儀器有燒杯、玻璃棒、膠頭滴管、　　　   　　 。
（5）下列有關(guān)步驟⑥的操作中說(shuō)法正確的是　　　　　　　　　 　　　　 。
a．因?yàn)榈馑疄辄S色，所以滴定過(guò)程中不需加指示劑
b．滴定過(guò)程中可利用淀粉溶液作為指示劑
c．滴定管用蒸餾水洗滌后可以直接裝液
d．錐形瓶不需要用待測(cè)液潤(rùn)洗
e．滴定過(guò)程中，眼睛注視滴定管中液面變化
f．滴定結(jié)束后，30s內(nèi)溶液不恢復(fù)原來(lái)的顏色再讀數(shù)
（6）若滴定過(guò)程中消耗0.4000mol·L^?1KI溶液25.00ml，則鐵礦石中鐵的百分含量為　 　。
Ⅲ．（7）由Ⅰ、Ⅱ可以推算出該鐵礦石中鐵的氧化物的化學(xué)式為　　　　。

Answer 1

（15分）（1）防止空氣中的水蒸氣和CO₂進(jìn)入B中，影響測(cè)定結(jié)果。（2分）
（2）24%（2分）   （3）趕走溶液中溶解的過(guò)量的Cl₂ （2分）
（4）250mL容量瓶（2分）（未答“250mL”不給分）
（5）df （2分）   （6）70% （2分）   Ⅲ. （7）Fe₅O₆ （3分）

解析試題分析：Ⅰ．（1）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(lái)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，所以C裝置要防止空氣中的水蒸氣和CO₂進(jìn)入B中，影響測(cè)定結(jié)果。
（2）測(cè)的反應(yīng)后裝置B增重1.35g，由于B處的干燥管作用是吸收產(chǎn)生的水蒸氣，所以增加的質(zhì)量就是水蒸氣的質(zhì)量，其中水中氧元素來(lái)自于鐵的氧化物，其中氧元素的質(zhì)量＝1.35g×＝1.2g，所以氧元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)是×100%＝24%。
Ⅱ．（3）向鐵礦石中加入硫酸，反應(yīng)生成硫酸的鐵鹽溶液。加入過(guò)量的氯氣是把溶液中的亞鐵離子氧化生成鐵離子。由于氯氣是過(guò)量的，氯氣也能氧化碘離子，所以煮沸的作用是趕走溶液中溶解的過(guò)量的Cl₂。
（4）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.
（5）a．碘水為黃色，三價(jià)鐵離子也是黃色溶液，滴定過(guò)程中需加指示劑，故a錯(cuò)誤；
b．滴定過(guò)程中，三價(jià)鐵可以和碘離子發(fā)生反應(yīng)生成亞鐵離子和碘單質(zhì)，碘單質(zhì)遇到淀粉溶液顯示藍(lán)色，但是亞鐵離子的綠色會(huì)產(chǎn)生干擾作用，故b錯(cuò)誤；
c．滴定管用蒸餾水洗滌后必須用標(biāo)準(zhǔn)液潤(rùn)洗，故c錯(cuò)誤；
d．錐形瓶不需要用待測(cè)液潤(rùn)洗，故d正確；
e．滴定過(guò)程中，眼睛注視錐形瓶中顏色的變化，故e錯(cuò)誤；
f．滴定結(jié)束后，30s內(nèi)溶液不恢復(fù)原來(lái)的顏色再讀數(shù)，故f正確，故選df。
（6）根據(jù)方程式2Fe^3＋＋2I^－＝I₂＋2Fe^2＋可知，c(Fe³⁺)＝＝0.5mol/L，所以鐵元素的百分含量＝×100%=70%。
Ⅲ．（7）由Ⅰ、Ⅱ可以推算出該鐵礦石中鐵和氧原子的個(gè)數(shù)之比是:＝5:6，因此化學(xué)式是Fe₅O₆。
考點(diǎn)：考查化學(xué)實(shí)驗(yàn)基本操作；鐵及其化合物的性質(zhì)、轉(zhuǎn)化以及化學(xué)式測(cè)定的有關(guān)計(jì)算和判斷等