铁矿石是工业炼铁的主要原料之一,其主要成分为铁的氧化物(设杂质中不含铁元素和氧元素,且杂质不与H2SO4反应)。某研究性学习小组对某铁矿石中铁的氧化物的化学式进行探究。
Ⅰ.铁矿石中含氧量的测定
①按上图组装仪器,检查装置的气密性;
②将5.0g铁矿石放入硬质玻璃管中,装置B、C中的药品如图所示(夹持仪器均省略);
③从左端导气管口处不断地通入H2,待C装置出口处H2验纯后,再点燃A处酒精灯
④充分反应后,撤掉酒精灯,再持续通入氢气至完全冷却。
(1)装置C的作用为 。
(2)测的反应后装置B增重1.35g,则铁矿石中氧的百分含量为 。
Ⅱ.铁矿石中含铁量的测定
(1)步骤④中煮沸的作用是 。
(2)步骤⑤中用到的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒、胶头滴管、 。
(3)下列有关步骤⑥的操作中说法正确的是 。
a.因为碘水为黄色,所以滴定过程中不需加指示剂
b.滴定过程中可利用淀粉溶液作指示剂
c.滴定管用蒸馏水洗涤后可直接装液
d.锥形瓶不需要用待测液润洗
e.滴定过程中,眼睛注视滴定管中液面变化
f.滴定结束后,30s内溶液不恢复原来的颜色再读数
(4)若滴定过程中消耗0.5000mol·L−1KI溶液20.00mL,则矿石中铁的百分含量为 。若省去步骤④,则所测铁的百分含量将 。(偏大,偏小或无影响)
Ⅲ.由Ⅰ、Ⅱ可以推算出该铁矿石中铁的氧化物的化学式为 。
甲酸为不溶于水易溶于乙醇的无色晶体,苯酚常温下能溶于水,易溶于酒精。酸性强弱为:盐酸>苯甲酸>碳酸>苯酚>碳酸氢钠。现有苯甲酸、苯酚一起溶于乙醇所得的混合液,设计一个简单的实验方案,把这三种物质分离为各自的纯净物。按分离的先后顺序的多种可能方案:
方案一:按酸性由弱到强顺序分离
方案二:按酸性由强到弱顺序分离;
……
供选择试剂:①10%氢氧化钠溶液②37%盐酸③Na2CO3溶液④NaHCO3溶液⑤大理石⑥KMnO4溶液⑦生石灰⑧10%H2SO4
(1)甲同学按实验方案一进行,请填写相关内容。
实验步骤 |
写出相应的离子方程式 |
①取试样加入足量10%的NaOH溶液,充分振荡后再将反应混合物倒入蒸馏烧瓶中蒸馏得到乙醇、水的混合物和产品A |
①OH-+C6H5-OH→C6H5O-+H2O ② |
②向步骤①的馏分中加入足量的生石灰,再次蒸馏浓缩,蒸气冷凝后得乙醇。 |
CaO+H2O=Ca(OH)2 |
③向产品A中通入足量CO2,静置后分液得和溶液B。 |
|
④再向溶液B中加入足量、静置、过滤后可得苯甲酸。 |
(2)方案一中需要蒸馏操作,该操作需要的仪器除了铁架台、酒精灯、石棉网、接液管、锥形瓶和连接导管、橡胶塞外还要有。
(3)方案一需要制取CO2应选用下述哪种装置(填符号),该装置检验气密性的方法是。
某同学按如下实验流程提取海带中的碘,请回答相关问题。(1)第①步是将海带放入______________(填仪器名称)中,用酒精灯充分加热灰化。
(2)第②步为了加快溶解速度并使碘离子充分进入溶液,可以采取的措施是____________
_______________________________________(写出两条)。
(3)实验进行到某一步骤时应检验碘的存在,具体方法是____________________________
______________________________________________。
(4)海带灰中还含有其他无机盐类(硫酸盐、硝酸盐、碳酸盐等),这些盐类是在流程图中的第_________步(填编号)与碘分离的。
某同学用图示装置进行铁和稀硝酸反应的实验并进行相关的实验探究。(相对原子质量Fe:56)
a.向广口瓶内注入足量热NaOH溶液,将盛有a g纯铁粉的小烧杯放入瓶中。
b.关闭止水夹,点燃红磷,伸入瓶中,塞好胶塞。
c.待红磷充分燃烧,一段时间后打开分液漏斗旋塞,向烧杯中滴入200mL 6mol/L的稀硝酸,铁粉恰好完全溶解。
(一)气体产物成分探究
①实验前如何检查该装置的气密性。
②燃烧红磷的目的是。
③为证明气体产物为NO,步骤c后还缺少的一步主要操作是___________________。
(二)产物中铁元素价态探究:
(1)提出合理假设:
假设1:产物只有+3价铁;
假设2:;
假设3:。
(2)设计实验:分别取小烧杯中反应后溶液装入两支试管甲、乙,在甲试管中滴加酸性高锰酸钾溶液;在乙试管中滴加KSCN溶液,观察现象。推测实验现象与结论:
①若现象为:,则假设1正确;
②若现象为:,则假设2正确;
③若现象为:,则假设3正确。
(3)a值范围为。
(16分)某混合物粉末可能含有Al、Fe、FeO、Al2O3,某研究小组在实验室积极探究其组成。
(1)研究小组首先排除了含有单质Al的可能性,加入的试剂是_______(填序号)
A.硫酸 | B.盐酸 | C.氨水 | D.氢氧化钠溶液 |
证明不含单质铝的现象是。
(2) 该混合物的组成基本确定为Fe、FeO、Al2O3。请以上述粉末为样品,验证其组成。限选实验仪器与试剂:烧杯、试管、玻璃棒、胶头滴管、药匙、过滤器;20%KSCN、3mol/LNaOH、3mol/L盐酸、3% H2O2、3mol/LCuSO4、蒸馏水。
根据你设计的实验方案,在答题卡上按下表的格式写出空白部分的实验操作、预期现象和结论。
实验操作 |
预期现象和结论 |
步骤1:取少量粉末于烧杯中,加入足量3mol/LNaOH溶液,充分搅拌,过滤,洗涤。 |
粉末减少,说明粉末可能含有Al2O3 |
步骤2:取少量步骤1的滤液于试管中,逐滴滴加3mol/L盐酸至过量。 |
_____________________________, 说明粉末中含有Al2O3。 |
步骤3:将步骤1的滤渣转移到烧杯B中,加入足量3mol/L CuSO4,充分搅拌,过滤,洗涤。 |
有红色固体生成,说明粉末中含有____。 |
步骤4: |
NaClO和KAl(SO4)2都是重要的化工产品,均可应用于造纸业。
(1)NaClO溶液pH>7,原因是(用离子反应方程式表示)。
(2)根据NaClO的性质推测,在纸浆中加入NaClO溶液的目的是。
(3)某小组同学用下图所示装置探究饱和NaClO和KAl(SO4)2溶液混合反应的实验。
①打开活塞向烧瓶中加入饱和KAl(SO4)2溶液,产生大量的白色胶状沉淀。反应的离子方程式是。
②将烧瓶中的混合液在阳光照射下,不久烧瓶中有黄绿色气体产生。充分反应后集气瓶中气体能使带余烬的木条复燃。写出在光照下混合液中反应的化学方程式是
。
(4)若将V1 mL 0.1mol/L KAl(SO4)2溶液和V2mL 0.1mol/LBa(OH)2溶液混合。当产生沉淀物质的量最多时,V1:V2 = 。