(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(zhì)中不含鐵元素,且雜質(zhì)不與H2、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

實(shí)驗(yàn)結(jié)果:將5.0g鐵礦石放入硬質(zhì)玻璃管中完全反應(yīng), 測(cè)得裝置B增重1.35 g。
Ⅱ.鐵礦石中含鐵量的測(cè)定

Ⅲ.問(wèn)題討論與解決:
(1)如要驗(yàn)證濾液A中鐵元素的存在形式,可另取兩份濾液A分別進(jìn)行實(shí)驗(yàn),實(shí)驗(yàn)方法、現(xiàn)象與結(jié)論如下表。請(qǐng)將其補(bǔ)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(shí)驗(yàn)方法
實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象
結(jié)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(yīng)的離子方程式為:                                ;
(4)請(qǐng)通過(guò)實(shí)驗(yàn)Ⅰ、Ⅱ計(jì)算出該鐵礦石中鐵的氧化物的化學(xué)式。(寫(xiě)出計(jì)算過(guò)程)

(1)

實(shí)驗(yàn)方法
實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象
結(jié)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(guò)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(xué)式為:Fe5O (1分)

解析試題分析:⑴根據(jù)供選試劑,用KSCN溶液檢驗(yàn)濾液A中含有Fe3(溶液呈血紅色);用酸性KMnO4溶液檢驗(yàn)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(yīng)液中過(guò)量的氯氣除去,防止與步驟⑥中KI反應(yīng)給實(shí)驗(yàn)結(jié)果帶來(lái)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(xué)式為:Fe5O6 。
考點(diǎn):考查化學(xué)實(shí)驗(yàn)綜合與計(jì)算。

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:填空題

在中學(xué)化學(xué)中鐵及其化合物應(yīng)用廣泛,用所學(xué)知識(shí)回答下列問(wèn)題。
(1)將一定量的鐵粉在氯氣中燃燒后所得固體溶于水可得到溶液X。取少量X溶液兩份,一份加入KSCN溶液時(shí),溶液顯紅色;另一份中加入酸性KMnO4溶液時(shí),KMnO4溶液紫色褪去。試分析:
①溶液X含有的金屬陽(yáng)離子應(yīng)該是          。
②用化學(xué)方程式表示上述金屬陽(yáng)離子產(chǎn)生的原因          
③酸性KMn04溶液紫色褪去的離子方程式為         。
(2)含鉻化合物有毒,通常是將廢水中+6價(jià)鉻(如Cr2O2—7)用還原劑還原成Cr3+,再調(diào)節(jié)溶液pH使Cr3+轉(zhuǎn)化為Cr(OH)3沉淀而除去。工業(yè)上有一種電解除Cr2O2—7的方法:將含K­2Cr2O7的廢水放入電解槽內(nèi),用鐵作陽(yáng)極,加入適量的氯化鈉進(jìn)行電解。
試分析該電解除Cr2O2—7的方法中:
①陰極的電極反應(yīng)式為       ;
②電解時(shí)加入氯化鈉的作用是        ;
③該方法能除去Cr2O2—7的原理是       

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:問(wèn)答題

A~G各物質(zhì)間的關(guān)系如下圖,其中B、D為氣態(tài)單質(zhì).

請(qǐng)回答下列問(wèn)題:
(1)物質(zhì)C和E的名稱分別為_(kāi)_______、________;
(2)可選用不同的A進(jìn)行反應(yīng)①若能在常溫下進(jìn)行,其化學(xué)方程式為_(kāi)_______;
若只能在加熱情況下進(jìn)行,則反應(yīng)物A應(yīng)為_(kāi)_______;
(3)反應(yīng)②的化學(xué)方程式為_(kāi)____________________;
(4)新配制的F溶液應(yīng)加入________以防止其轉(zhuǎn)化為G,檢驗(yàn)G溶液中陽(yáng)離子的常用試劑是________,實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象為_(kāi)_______________。

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:計(jì)算題

將一小塊金屬鈉投入到盛有100ml AlCl3和MgCl2的混合溶液的燒杯中,發(fā)現(xiàn)燒杯中有氣泡產(chǎn)生,在這過(guò)程中還看到燒杯中有白色沉淀產(chǎn)生,沉淀物先多后少。反應(yīng)完畢后,收集到標(biāo)準(zhǔn)狀況下氫氣13.44L同時(shí)得到21.4g沉淀,將沉淀溶于過(guò)量的NaOH溶液中,發(fā)現(xiàn)沉淀減少了15.6g,求原混合溶液中Mg2+、Al3+及Cl-的物質(zhì)的量濃度。

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:計(jì)算題

將質(zhì)量為11.5 g鈉和一定量的鋁混合放入水中,充分反應(yīng)共收集到12.32 L氣體(標(biāo)準(zhǔn)狀況),若反應(yīng)后溶液的體積為1000 mL,則溶液中所有溶質(zhì)的物質(zhì)的量濃度為多少?(寫(xiě)出計(jì)算過(guò)程)

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:實(shí)驗(yàn)題

硫鐵礦燒渣是硫鐵礦生產(chǎn)硫酸過(guò)程中產(chǎn)生的工業(yè)廢渣(主要含F(xiàn)e2O3及少量SiO2?A12O3?CaO?MgO等雜質(zhì))?用該燒渣制取藥用輔料——紅氧化鐵的工藝流程如下:

(1)在“還原焙燒”中產(chǎn)生的有毒氣體可能有 ?
(2)“酸浸”時(shí)間一般不超過(guò)20min,若在空氣中酸浸時(shí)間過(guò)長(zhǎng),溶液中含量將下降,其原因是 (用離子方程式表示)?
(3)根據(jù)下表數(shù)據(jù):

在“除雜”步驟中,為除去,溶液的pH最大值應(yīng)小于 ,常溫下,當(dāng)
pH="5" 時(shí),溶液中= (已知常溫下)?
(4)“中和合成”的目的是將溶液中轉(zhuǎn)變?yōu)樘妓醽嗚F沉淀,則A的操作是 ?

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:實(shí)驗(yàn)題

黃銅礦是工業(yè)煉銅的主要原料,其主要成分為CuFeS2,現(xiàn)有一種天然黃銅礦(含少量SiO2),為了測(cè)定該黃銅礦的純度,某同學(xué)設(shè)計(jì)了如下實(shí)驗(yàn):
 
現(xiàn)稱取研細(xì)的黃銅礦樣品1.150g,在空氣存在下進(jìn)行煅燒,生成Cu、Fe3O4和SO2氣體,實(shí)驗(yàn)后取d中溶液的1/10置于錐形瓶中,用0.05mol/L標(biāo)準(zhǔn)碘溶液進(jìn)行滴定,消耗標(biāo)準(zhǔn)溶液20.00mL。請(qǐng)回答下列問(wèn)題:
(1)稱量樣品所用的儀器為        (填“托盤(pán)天平”或“電子天平”),將樣品研細(xì)后再反應(yīng),其目的是         。
(2)裝置a和c的作用分別是        (填標(biāo)號(hào))。
a.除去SO2氣體
b.除去空氣中的水蒸氣
c.有利于氣體混合
d.有利于觀察空氣流速
e.除去反應(yīng)后多余的氧氣
(3)上述反應(yīng)結(jié)束后,仍需通一段時(shí)間的空氣,其目的是     
(4)通過(guò)計(jì)算可知,該黃銅礦的純度為      
(5)若用右圖裝置替代上述實(shí)驗(yàn)裝置d,同樣可以達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康牡氖?u>     (填序號(hào))。

(6)若將原裝置d中的試液改為Ba(OH)2,測(cè)得的黃銅礦純度誤差為+1%,假設(shè)實(shí)驗(yàn)操作均正確,可能的原因主要有          。

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:實(shí)驗(yàn)題

為了“探究鐵及其化合物的氧化性或還原性”.
(1)實(shí)驗(yàn)前同學(xué)預(yù)測(cè):Fe2+肯定既有還原性又有氧化性.你認(rèn)為他預(yù)測(cè)的依據(jù)是:__         
(2)甲同學(xué)欲用實(shí)驗(yàn)證明他的預(yù)測(cè).實(shí)驗(yàn)室提供了下列試劑:3%的H2O2溶液、鋅粒、銅片、0.1mol·L -lFeCl2溶液、KSCN溶液、新制氯水.
①若計(jì)劃在0.1 mol·L-l FeCl2溶液中滴入新制氯水,探究Fe2+的還原性,你預(yù)計(jì)可能發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為              
②實(shí)驗(yàn)中,甲同學(xué)發(fā)現(xiàn)現(xiàn)象不太明顯,老師分析可能是產(chǎn)物的含量太低,建議可以通過(guò)檢驗(yàn)Fe2+反應(yīng)的產(chǎn)物的存在以獲取證據(jù).你認(rèn)為可選_____滴入小明所得的混合液中,并通過(guò)溶液出現(xiàn)___色的現(xiàn)象,證明該同學(xué)的觀點(diǎn)和實(shí)驗(yàn)方案都是正確的.
③對(duì)于證明Fe2+具有氧化性,該同學(xué)認(rèn)為金屬單質(zhì)都具有還原性,并分別將銅片、鋅粒投入FeCl2溶液中,結(jié)果鋅粒逐漸變。纱苏f(shuō)明三種金屬的還原性由強(qiáng)至弱的順序?yàn)開(kāi)_______.
(3)甲同學(xué)分析H2O2中氧元素顯-1價(jià)(中間價(jià)),并提出疑問(wèn):H2O2與FeCl2的反應(yīng)時(shí),F(xiàn)e2+還作氧化劑嗎?
①請(qǐng)你為該同學(xué)梳理相關(guān)問(wèn)題:若Fe2+在反應(yīng)中表現(xiàn)出氧化性應(yīng)轉(zhuǎn)化成______(填微粒符號(hào),下同),若Fe2+在反應(yīng)中表現(xiàn)出還原性應(yīng)轉(zhuǎn)化成_____.
②實(shí)際上Fe2+還原性較強(qiáng),實(shí)驗(yàn)室的FeCl2溶液常因氧化而變質(zhì).除雜的方法是:                ,相關(guān)反應(yīng)的離子方程式:_____      

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:實(shí)驗(yàn)題

一般測(cè)定樣品中成分含量的實(shí)驗(yàn)應(yīng)重復(fù)2~3次。為了測(cè)定某氫氧化鈉固體中混有的碳酸鈉的質(zhì)量分?jǐn)?shù),甲、乙、丙三位同學(xué)分別設(shè)計(jì)了如下實(shí)驗(yàn)方案:

Ⅰ.甲同學(xué)的方案如圖所示:
(1)如何檢驗(yàn)A裝置的氣密性?_____________________________________________。
(2)甲同學(xué)重復(fù)進(jìn)行了三次實(shí)驗(yàn),得到碳酸鈉的質(zhì)量分?jǐn)?shù)的數(shù)據(jù)存在較大的偏差,你認(rèn)為可能引起測(cè)量結(jié)果偏低的原因是_______(填序號(hào))。
A.裝置內(nèi)原有空氣中的二氧化碳?xì)怏w也被堿石灰吸收
B.裝置外空氣中的水蒸氣和二氧化碳被堿石灰吸收
C.反應(yīng)完成后,裝置中的二氧化碳沒(méi)有全部被堿石灰吸收
D.加入稀硫酸的量不足、反應(yīng)不充分
(3)為了讓甲的實(shí)驗(yàn)測(cè)量結(jié)果更準(zhǔn)確,在其他實(shí)驗(yàn)步驟都正確的條件下,你認(rèn)為圖中的實(shí)驗(yàn)裝置應(yīng)該如何改進(jìn):______________。
Ⅱ.乙同學(xué)的方案是:從圖中所提供的裝置中選擇實(shí)驗(yàn)裝置,代替甲同學(xué)實(shí)驗(yàn)裝置中的B、C,通過(guò)測(cè)定放出的二氧化碳的體積(不考慮二氧化碳溶于水)來(lái)計(jì)算。

選擇最簡(jiǎn)裝置的連接順序?yàn)開(kāi)______。
Ⅲ.丙同學(xué)的方案是:稱取樣品m g,并溶解,加入過(guò)量氯化鋇溶液,過(guò)濾、洗滌、烘干、稱量,得固體n g。
(1)配制100 mL 0.10 mol/L BaCl2溶液的實(shí)驗(yàn)中所需的玻璃儀器除燒杯、玻璃棒、膠頭滴管、量筒外還有_______(填儀器名稱)。
(2)混合物中碳酸鈉的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為(用m、n表示)_______。
(3)Ca2+、Ba2+都可以使沉淀完全,能否使用氯化鈣溶液代替氯化鋇溶液?_______ (填“能”或“否”),原因是:_____________________________________。

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