Question

硬質(zhì)玻璃管是化學(xué)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、進(jìn)行微量實驗：如圖1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三個棉球變化如下表．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(jié)論
a		棉球變白，微熱后又恢復(fù)紅色
b	含酚酞的NaOH溶液	棉球變?yōu)榘咨?/TD>	離子方程式：
c		棉球變?yōu)榘咨?/TD>	結(jié)論：該氣體具有    性

Ⅱ、硬質(zhì)玻璃管與其它裝置結(jié)合完成定性或定量實驗．圖2是某研究性學(xué)習(xí)小組對某鐵礦石中鐵的氧化物的化學(xué)式進(jìn)行探究的裝置．
實驗一：鐵礦石中含氧量的測定
a．按圖2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(dǎo)氣管口處不斷地緩緩?fù)ㄈ際₂，

 

后，點燃A處酒精燈；
d．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）步驟c中填空
（2）測得反應(yīng)后裝置B增重1.35g，則鐵礦石中氧的質(zhì)量分?jǐn)?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(guān)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(jié)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(xué)式為

 

．

Answer 1

考點：探究物質(zhì)的組成或測量物質(zhì)的含量,二氧化硫的化學(xué)性質(zhì)

專題：實驗題

分析：I．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(fù)為原來的顏色；
b．二氧化硫?qū)儆谒嵝匝趸�物，能和�?qiáng)堿反應(yīng)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(yīng)；
II．（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(yīng)后裝置B增重1.35g，即氫氣和氧化鐵反應(yīng)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?jǐn)?shù)，再根據(jù)鐵元素質(zhì)量分?jǐn)?shù)和氧元素質(zhì)量分?jǐn)?shù)計算出鐵的氧化物的化學(xué)式．

解答： 解：I．a(chǎn)．紅色棉球變白，微熱后又恢復(fù)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，
故答案為：含有品紅的溶液；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(yīng)生成亞硫酸鈉和水，導(dǎo)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，
故答案為：SO₂+2OH^-=SO₃^2-+H₂O；
c．碘遇淀粉試液變藍(lán)色，二氧化硫具有還原性，碘具有氧化性，二者反應(yīng)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：含有碘的淀粉試液；還原性；
II．（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(yīng)后裝置B增重1.35g，根據(jù)反應(yīng)的實質(zhì)，增加的是氧元素的質(zhì)量，所以氧元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)是：

1.35g 18 ×16

5.0g

×100%×100%=24%，
故答案為：24%；
（3）向鐵礦石中加入硫酸，酸化反應(yīng)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(yīng)，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；
（5）a．滴定管用蒸餾水洗滌后再用待裝液潤洗，否則會導(dǎo)致測量結(jié)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(dǎo)致測量結(jié)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(yīng)的方程式為2Fe³⁺+2I^-=2Fe²⁺+I₂，結(jié)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?jǐn)?shù)是70%，氧元素的質(zhì)量分?jǐn)?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

57

：

24

16

=5：6，鐵的氧化物的化學(xué)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)的形成從整體上把握知識點，同時考查學(xué)生分析問題、解決問題的能力，題目難度中等．