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按如图组装仪器.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,③从左端导气管处不断地缓缓通入H2.待C装置� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

（2013?莱芜一模）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按如图组装仪器，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从左端导气管处不断地缓缓通入H₂，待C装置出口处H₂验纯后，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

防止空气中的水蒸气和CO₂进入B中，影响测定结果

．
（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

24%

．
Ⅱ．铁矿石中含铁量的测定
（1）步骤④中煮沸的作用是

赶走溶液中溶解的过量的Cl₂

．
（2）步骤⑤中用到的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒、胶头滴管、

250mL容量瓶

．
（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为指示剂
c．滴定管用蒸馏水洗涤后可以直接装液
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，则铁矿石中铁的百分含量为

70%

．

分析：Ⅰ、（1）B中的碱石灰是吸收置换反应生成的水的，为了防止空气成分对实验的影响，要加一个装置吸收空气中的水以及二氧化碳；（2）反应后装置B增重1.35g，即氢气和氧化铁反应后固体质量的增加值，可以根据差量法来计算；
Ⅱ、（1）煮沸可以将水中的气体赶跑；（2）根据稀释液体和配制一定体积的溶液所选择的仪器来回答；（3）根据滴定试验以及滴定过程中的实验误差分析知识来回答判断；（4）根据元素守恒和化学反应方程式进行计算．

解答：解：Ⅰ．（1）该实验中，氢气和氧化铁反应生成金属铁和水，根据固体质量的变化来计算铁的含量，B处的干燥管作用是吸收产生的水蒸气，所以C装置要防止防止空气中的水蒸气和CO₂进入B中，影响测定结果，故答案为：防止空气中的水蒸气和CO₂进入B中，影响测定结果；（2）测的反应后装置B增重1.35g，根据反应的实质，增加的是氧元素的质量，所以氧元素的质量分数是：

1.35

×16

5.0

×100%=24%，故答案为：24%；
Ⅱ．（1）向铁矿石中加入硫酸，化反应生成硫酸的铁盐溶液，还存在过量的硫酸溶液，加入过量的氯气，煮沸的作用是赶走溶液中溶解的过量的Cl₂，故答案为：赶走溶液中溶解的过量的Cl₂；
（2）容量瓶是一种定容仪器，若是稀释到250mL，则采用的仪器有：烧杯、玻璃棒、胶头滴管、250mL容量瓶，故答案为：250mL容量瓶；
（3）a．碘水为黄色，三价铁离子也是黄色溶液，滴定过程中需加指示剂，故a错误；
b．滴定过程中，三价铁可以和碘离子发生反应生成亚铁离子和碘单质，碘单质遇到淀粉溶液显示蓝色，但是亚铁离子的绿色会产生干扰作用，故b错误；
c．滴定管用蒸馏水洗涤后必须用标准液润洗，故c错误；
d．锥形瓶不需要用待测液润洗，故d正确；
e．滴定过程中，眼睛注视锥形瓶中颜色的变化，故e错误；
f．滴定结束后，30s内溶液不恢复原来的颜色再读数，故f正确．
故选df．
（4）由于所取溶液（含Fe³⁺）的体积与消耗KI溶液的体积相等，结合方程式可知，c（Fe³⁺）=c（KI）=0.5mol?L^-1，所以铁元素的百分含量为：

0.5mol/L×0.25L×56g/mol

10g

×100%=70%，故答案为：70%．

点评：本题是一道探究物质的组成、测量物质的含量知识的一道综合考查题，考查学生分析和解决问题的能力，综合性强，难度大．

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S2O

＞I^-；②KI+I₂?KI₃
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IO₃^-+5I^-+6H⁺=3I₂+3H₂O

、

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O₂+4I^-+2H₂O=2I₂+4KOH

．
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	0.01mol?L^-1KIO₃ 酸性溶液（含淀粉）的体积/mL	0.01mol?L^-Na₂SO₃ 溶液的体积/mL	H₂O的体积/mL	实验温度 /℃	溶液出现蓝色时所需时间/s
实验1	5	V₁	35	25	t₁
实验2	5	5	40	25	t₂
实验3	5	5	V₂	0	t₃

表中数据：t₁

＜

t₂（填“＞”、“＜”或“=”）；表中V₂=

mL．

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