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黑色固體:FeO.Fe3O4.MnO2.C.CuS.PbS.CuO(最常見的黑色粉末為MnO2和C) 查看更多

 

題目列表(包括答案和解析)

某工業(yè)鐵紅中混有一種黑色的鐵的氧化物雜質(zhì),為了解雜質(zhì)的成分及測定鐵紅的純度,化學(xué)興趣小組的同學(xué)進行了實驗探究。請你參與過程分析與交流。

[查閱資料]

①鐵的常見氧化物

氧化亞鐵(FeO)黑色固體,w(Fe)=77.8%;氧化鐵(Fe2O3)紅色固體,俗稱鐵紅,w(Fe)=70.0%;四氧化三鐵(Fe3O4)黑色固體,俗稱磁性氧化鐵,w(Fe)=72.4%。

②草酸(乙二酸H2CO4)在濃H2SO4存在下受熱分解的化學(xué)方程式為:

H2C2O4 CO2↑+CO↑+H2O

[實驗準(zhǔn)備]

①實驗的裝置圖如下

②藥品及試劑

a.草酸  b.工業(yè)鐵紅  c.NaOH溶液  d.澄清石灰水  e.濃H2SO4  f.鹽酸

[實驗及數(shù)據(jù)]取不同質(zhì)量的樣品進行實驗,所得實驗數(shù)據(jù)如下:

實驗序號

樣品質(zhì)量/g

生成鐵的質(zhì)量/g

1

4.00

2.91

2

8.00

7.00

3

10.00

7.27

4

12.00

8.72

5

14.00

10.18

6

16.00

11.63

[討論與分析]

(1)興趣小組的同學(xué)擬以純凈的CO還原鐵的氧化物,所設(shè)計的實驗裝置中D、E、F應(yīng)分別盛放的試劑為______________、______________、______________(填寫序號,下同),其作用依次是____________________________。上述裝置還有不完善之處,你建議改進措施是__________________________________________。

(2)由實驗數(shù)據(jù)不難得出,有一組實驗數(shù)據(jù)不可靠,該組數(shù)據(jù)是______________(填序號),該工業(yè)粗鐵紅所含雜質(zhì)的化學(xué)式為______________。

(3)該工業(yè)鐵紅中w(Fe2O3)=______________。

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三草酸合鐵酸鉀晶體K3[Fe(C2O43]?3H2O可用于攝影和藍色印刷.某化學(xué)興趣小組將無水三草酸合鐵酸鉀按如圖所示裝置進行實驗:請利用實驗室常用儀器、用品和以下限選試劑完成驗證和探究過程.

限選試劑:濃硫酸、1.0mol/LHNO3、1.0mol/L鹽酸、1.0mol/LNaOH、3% H2O2、0.1mol/LKI、0,1mol/LCuSO4、20% KSCN、澄清石灰水、氧化銅、蒸餾水.
(1)若實驗中,觀察到B、F中溶液均變渾濁,則E中的現(xiàn)象是
粉末由黑色變?yōu)榧t色
粉末由黑色變?yōu)榧t色
,推測三草酸合鐵酸鉀分解的氣體產(chǎn)物是
CO和CO2
CO和CO2

(2)該小組同學(xué)查閱資料后推知,固體產(chǎn)物中,鐵元素不可能以三價形式存在,而鹽只有K2CO3.驗證固體產(chǎn)物中鉀元素存在的方法是
利用焰色反應(yīng)
利用焰色反應(yīng)
,現(xiàn)象是
透過藍色鈷玻璃觀察到紫色火焰
透過藍色鈷玻璃觀察到紫色火焰

(3)固體產(chǎn)物中鐵元素存在形式的探究.
提出合理假設(shè):假設(shè)1:
全部為鐵單質(zhì)
全部為鐵單質(zhì)
;假設(shè)2:
全部為FeO
全部為FeO
;假設(shè)3:
同時存在鐵單質(zhì)和FeO
同時存在鐵單質(zhì)和FeO

設(shè)計實驗方案證明你的假設(shè)(不要在答題卷上作答)
實驗過程
根據(jù)上述實驗方案進行實驗.在答題卷上填寫實驗步驟、預(yù)期現(xiàn)象與結(jié)論中的空格.
實驗步驟 預(yù)期現(xiàn)象與結(jié)論
步驟1:取適量固體產(chǎn)物于試管中,加入足量蒸餾水,充分振蕩使碳酸鉀完全溶解.分離不溶固體與溶液,用蒸餾水充分洗滌不溶固體.
固體產(chǎn)物部分溶解.
步驟2:向試管中加入適量
CuSO4
CuSO4
溶液,再加入少量不溶固體,充分振蕩.
(1)若溶液顏色及加入的不溶固體無明顯變化,則假設(shè)
2
2
成立.
(2)若溶液顏色明顯改變,且有
暗紅
暗紅
色固體生成,則證明有
鐵單質(zhì)
鐵單質(zhì)
存在
步驟3:繼續(xù)步驟2中的(2),進行固液分離,用蒸餾水洗滌固體至洗滌液無色.取少量固體于試管中,滴加過量
HCl
HCl
,靜置,取上層清液,滴加適量
KSCN
KSCN
,充分振蕩后滴加
H2O2
H2O2
結(jié)合步驟2中的(2):
(1)若溶液基本無色,則假設(shè)
1
1
成立
(2)若溶液呈血紅色,則假設(shè)
3
3
成立

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