Question

硬質(zhì)玻璃管是化學實驗中經(jīng)常使用的一種儀器，請分析下列實驗（固定裝置略）并回答問題．

Ⅰ、硬質(zhì)玻璃管常作為氣體和固體反應的場所，如圖1（其他裝置省略，必要時可加熱）．
下列實驗描述不正確的是

 

A、固體A為無水硫酸銅時，可以檢驗氣體X中是否含有水蒸氣
B、固體A為銅時，可以除去N₂中的O₂
C、在空氣流作用下，加熱氯化鐵晶體得到純凈的無水氯化鐵
D、將氨氣和空氣混合氣通過灼熱的鉑絲，可看到有紅棕色氣體生成
Ⅱ、進行微量實驗：如圖2所示，將濃硫酸滴入裝有Na₂SO₃固體的培養(yǎng)皿一段時間后，a、b、c三個棉球變化如表．請?zhí)顚懕碇械目瞻祝?br />

棉球	棉球上滴加的試劑	實驗現(xiàn)象	解釋和結論
a		棉球變白，微熱后又恢復紅色
b	含酚酞的NaOH溶液	棉球變?yōu)榘咨?/B>	離子方程式：
c		棉球變?yōu)榘咨?/B>	結論：該氣體具有    性

Ⅲ、硬質(zhì)玻璃管與其它裝置結合完成定性或定量實驗．圖3是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的裝置．
實驗一：鐵礦石中含氧量的測定
a．按圖3組裝儀器（夾持儀器均省略），檢查裝置的氣密性；
b．將5.0g鐵礦石放入硬質(zhì)玻璃管中；
c．從左端導氣管口處不斷地緩緩通入H₂，

 

后，點燃A處酒精燈；
d．充分反應后，撤掉酒精燈，再持續(xù)通入氫氣至完全冷卻．
（1）步驟c中填空為

 

（2）測得反應后裝置B增重1.35g，則鐵礦石中氧的質(zhì)量分數(shù)為

 

．實驗二：鐵礦石中含鐵量的測定

（3）步驟④中煮沸的目的是

 

．
（4）步驟②和⑤中都要用到的玻璃儀器是

 

．
（5）下列有關步驟⑥的操作中說法不正確的是

 

．
a．滴定管用蒸餾水洗滌后再用待裝液潤洗
b．錐形瓶不需要用待測液潤洗
c．因為碘水為黃色，所以滴定過程中不需加指示劑
實驗結論：推算鐵的氧化物的組成
（6）由實驗一、二得出該鐵礦石中鐵的氧化物的化學式為

 

．

Answer 1

考點：探究物質(zhì)的組成或測量物質(zhì)的含量

專題：實驗探究和數(shù)據(jù)處理題

分析：I．A．無水硫酸銅和水反應生成藍色的五水硫酸銅；
B．灼熱的銅和氧氣反應生成氧化銅，而而氮氣性質(zhì)穩(wěn)定和銅不反應；
C．加熱氯化鐵晶體，氯化鐵水解得不到氯化鐵；
D．氨氣和氧氣在鉑催化下生成一氧化氮，一氧化氮和氧氣反應生成二氧化氮二氧化氮為紅棕色；
Ⅱ．a(chǎn)二氧化硫具有漂白性，但其漂白性不穩(wěn)定，加熱時會恢復為原來的顏色；
b．二氧化硫?qū)儆谒嵝匝趸�物，能和強堿反應生成鹽和水；
c．二氧化硫具有還原性，能和碘發(fā)生氧化還原反應；
Ⅲ．實驗一、反應后裝置B增重1.35g，即氫氣和氧化鐵反應后固體質(zhì)量的增加值，可以根據(jù)差量法來計算；
實驗二、鐵礦石和硫酸反應生成硫酸的鐵鹽，通入氯氣把亞鐵離子氧化成鐵離子，鐵離子和碘離子發(fā)生氧化還原反應，用淀粉作指示劑進行滴定，根據(jù)消耗碘離子的量來計算鐵元素含量．
（1）在氫氣還原金屬氧化物時，在點燃酒精燈前要驗純；
（2）反應后裝置B增重1.35g，即氫氣和氧化鐵反應后固體質(zhì)量的增加值，可以根據(jù)差量法來計算；
（3）煮沸可以排除水中的氯氣，防止實驗誤差；
（4）根據(jù)過濾、稀釋液體和配制一定體積的溶液所選擇的儀器來回答；
（5）根據(jù)滴定實驗以及滴定過程中的實驗誤差分析知識判斷；
（6）根據(jù)碘元素計算鐵元素的質(zhì)量分數(shù)，再根據(jù)鐵元素質(zhì)量分數(shù)和氧元素質(zhì)量分數(shù)計算出鐵的氧化物的化學式．

解答： 解：I．A．無水硫酸銅和水反應生成藍色的五水硫酸銅，故固體A為無水硫酸銅時，可以檢驗氣體X中是否含有水蒸氣，故A正確；
B．灼熱的銅和氧氣反應生成氧化銅，而而氮氣性質(zhì)穩(wěn)定和銅不反應，故B正確；
C．加熱氯化鐵晶體，氯化鐵水解得到氫氧化鐵，得不到氯化鐵，應在氯化氫氣流中加熱，故C錯誤；
D．氨氣和氧氣在鉑催化下生成一氧化氮，一氧化氮和氧氣反應生成二氧化氮二氧化氮為紅棕色，故D正確；
故答案為：C；
Ⅱ．a(chǎn)．紅色棉球變白，微熱后又恢復紅色，說明二氧化硫使品紅溶液褪色，則棉球上滴有品紅溶液，該實驗說明二氧化硫具有漂白性，但其漂白性不穩(wěn)定，
b．二氧化硫?qū)儆谒嵝匝趸�物，能和NaOH溶液反應生成亞硫酸鈉和水，導致溶液堿性減弱，所以溶液變?yōu)榘咨�，離子方程式為：SO₂+2OH^-=SO₃^2-+H₂O，
c．碘遇淀粉試液變藍色，二氧化硫具有還原性，碘具有氧化性，二者反應生成氫碘酸和硫酸，所以棉球變?yōu)榘咨�，離子方程式為：SO₂+I₂+2H₂O=4H⁺+SO₄^2-+2I^-，該實驗說明二氧化硫具有還原性，
故答案為：

棉球	棉球上滴加的試劑	實驗現(xiàn)象	解釋和結論
a	品紅試液
b			離子方程式：2OH-+SO2=SO32-+H2O
c	含淀粉的碘水		結論：該氣體具有   還原    性

Ⅲ．（1）氫氣中混有氧氣時點燃會產(chǎn)生爆炸，為防止安全事故發(fā)生，待C裝置出口處H₂驗純后，點燃A處酒精燈，故答案為：待C裝置出口處H₂驗純后；
（2）測的反應后裝置B增重1.35g，根據(jù)反應的實質(zhì)，增加的是水的質(zhì)量，所以氧元素的質(zhì)量分數(shù)是：

1.35g 18g/mol ×16g/mol

5.0g

×100%=24%，
故答案為：24%；
（3）向鐵礦石中加入硫酸，酸化反應生成硫酸的鐵鹽溶液，還存在過量的硫酸溶液，加入過量的氯氣，煮沸的作用是趕走溶液中溶解的過量的Cl₂，否則會影響與KI的反應，帶來實驗誤差，
故答案為：趕走溶液中溶解的過量的Cl₂；
（4）過濾需要的玻璃儀器有：燒杯、漏斗、玻璃棒，若稀釋到250mL時采用的儀器有：燒杯、玻璃棒、膠頭滴管、250mL容量瓶，則兩個過程都需要的玻璃儀器有：燒杯、玻璃棒，故答案為：燒杯、玻璃棒；
（5）a．滴定管用蒸餾水洗滌后再用待裝液潤洗，否則會導致測量結果偏大，故正確；
b．錐形瓶不需要用待測液潤洗，如果潤洗，會導致測量結果偏大，故正確；
c．碘水為黃色，三價鐵離子也是黃色溶液，滴定過程中需加指示劑，故錯誤；
故選c；
（6）由于所取溶液（含F(xiàn)e³⁺）的體積與消耗KI溶液的體積相等，反應的方程式為2Fe³⁺+2I^-=2Fe²⁺+I₂，結合方程式可知，c（Fe³⁺）=c（KI）=0.5mol?L^-1，所以鐵元素的百分含量為：

0.5mol/L×0.25L×56g/mol

10g

×100%=70%，
鐵的質(zhì)量分數(shù)是70%，氧元素的質(zhì)量分數(shù)是24%，所以100g鐵礦石中，鐵元素的質(zhì)量是70g，氧元素質(zhì)量是24g，鐵元素和氧元素的物質(zhì)的量比為：

70

56

：

24

16

=5：6，鐵的氧化物的化學式為：Fe₅O₆，
故答案為：Fe₅O₆．

點評：本題考查了探究鐵礦石中鐵和氧元素的含量、二氧化硫的性質(zhì)，二氧化硫具有還原性、氧化性、漂白性，根據(jù)二氧化硫的這幾個酸性分析解答；鐵礦石中成分及其含量的測定中，根據(jù)物質(zhì)的流程從整體上把握知識點，同時考查學生分析問題、解決問題的能力，題目難度中等．