精英家教网 > 高中化学 > 题目详情
20.我国的铁矿资源储量很丰富,其中以磁铁矿(主要成分Fe3O4)和赤铁矿(主要成分是Fe2O3)两种矿石为主,某炼钢厂欲用某种矿石作炼铁原料,需要对这种矿石样品分析,探究矿石中铁的价态和测定铁元素的含量,做了一些实验.
I.检验矿石样品中是否有Fe2+和Fe3+
实验操作步骤:

(1)过滤操作中用到的玻璃仪器有玻璃棒、普通漏斗、烧杯.
(2)检验有Fe2+和Fe3+常用的化学试剂有:KSCN溶液、新制氯水、KMnO4溶液、H2O2溶液.
①检验Fe3+选KSCN溶液.
②设计实验方案,证明该滤液中既有Fe2+又有Fe3+取适量滤液分别加入两支试管中,在一支试管中滴入酸性KMnO4溶液,振荡后KMnO4溶液褪色,说明有Fe2+;再在另一支试管中滴入KSCN溶液,溶液变红,说明有Fe3+
II.测定矿石中铁元素的含量
(3)若上述实验中称取28g矿石样品,经过酸溶、过滤后得到200ml滤液,现取出20ml溶液装于锥形瓶中,先向锥形瓶中加入足量酸化的SnCl2溶液,充分反应后,再加入HgCl2除去过量的SnCl2,最后滴入20ml0.25mol/L的K2Cr2O7溶液恰好完全反应,发生的主要反应如下:2FeCl3+SnCl2=2FeCl2+SnCl4;6Fe2++Cr2O72-+14H+=6Fe3++2Cr3++7H2O,计算矿石样品中铁元素的质量分数是60%.

分析 Ⅰ.(1)依据过滤装置和操作选择需要的玻璃仪器;
(2)①检验Fe3+的试剂是硫氰酸钾溶液,遇到铁离子变化为血红色;
②证明该滤液中既有Fe2+又有Fe3+,亚铁离子检验需要利用其还原性,选择高锰酸钾溶液,铁离子检验选择KSCN溶液检验;
Ⅱ.(3)2FeCl3+SnCl2=2FeCl2+SnCl4;6Fe2++Cr2O72-+14H+=6Fe3++2Cr3++7H2O,得到6FeCl3~6FeCl2~6Fe2+~Cr2O72-,据此计算;

解答 解:I.(1)过滤操作中用到的玻璃仪器有玻璃棒、普通漏斗、烧杯,
故答案为:玻璃棒、普通漏斗、烧杯;
(2)①检验Fe3+选KSCN溶液,铁离子遇到KSCN溶液变血红色,
故答案为:KSCN溶液;
②证明该滤液中既有Fe2+又有Fe3+,亚铁离子检验需要利用其还原性,选择高锰酸钾溶液,铁离子检验选择KSCN溶液检验,步骤和现象为:取适量滤液分别加入两支试管中,在一支试管中滴入酸性KMnO4溶液,振荡后KMnO4溶液褪色,说明有Fe3+;再在另一支试管中滴入KSCN溶液,溶液变红,说明有Fe3+
故答案为:取适量滤液分别加入两支试管中,在一支试管中滴入酸性KMnO4溶液,振荡后KMnO4溶液褪色,说明有Fe3+;再在另一支试管中滴入KSCN溶液,溶液变红,说明有Fe3+
II.(3)2FeCl3+SnCl2=2FeCl2+SnCl4;6Fe2++Cr2O72-+14H+=6Fe3++2Cr3++7H2O,
得到6FeCl3~6FeCl2~6Fe2+~Cr2O72-
       6                                        1
      n                                     0.0 20L×0.25mol/L
n=0.0 20L×0.25mol/L×6=0.03mol
200ml滤液中铁元素物质的量=0.03mol×$\frac{200ml}{20ml}$=0.3mol,
矿石样品中铁元素的质量分数=$\frac{0.3mol×56g/mol}{28g}$×100%=60%,
故答案为:60%;

点评 本题考查了物质提取、物质分离和物质检验方法等知识点,掌握基础是解题关键,题目难度中等.

练习册系列答案
相关习题

科目:高中化学 来源: 题型:选择题

10.根据金属活动性顺序表,Cu不能发生:Cu+2H2O═Cu(OH)2+H2↑的反应,但选择恰当的电极材料和电解质溶液进行电解,这个反应就能实现.下列四组电极和电解质溶液中,能实现该反应最为恰当的一组是(  )
ABCD
阳极石墨棒CuCuCu
阴极石墨棒石墨棒FePt
电解质
溶液
CuSO4
溶液
Na2SO4
溶液
H2SO4
溶液
CuSO4
溶液
A.AB.BC.CD.D

查看答案和解析>>

科目:高中化学 来源: 题型:选择题

11.以硼氢化合物NaBH4(强电解质,B元素的化合价为+3价)和H2O2作原料的燃料电池,负极材料采用Pt/C,正极材料采用MnO2,可用作空军通信卫星电源,其工作原理如图所示.下列说法正确的是(  )
A.电极a采用MnO2,MnO2既作电极材料又有催化作用
B.电池放电时Na+从b极区移向a极区
C.每消耗3mol H2O2,转移的电子为3mol
D.该电池的负极反应为:BH4-+8OH--8e-═BO2-+6H2O

查看答案和解析>>

科目:高中化学 来源: 题型:选择题

8.下列反应当反应物用量不同时,产物可能不同的是(  )
A.氢氧化钠与碳酸氢钙反应B.过氧化钠与二氧化碳反应
C.单质硫与氧气反应D.铁粉与氯气反应

查看答案和解析>>

科目:高中化学 来源: 题型:实验题

15.某研究小组同学通过下列流程制取不溶于水和稀硫酸的黄钾铵铁矾1KNH4Fex(OH)y(SO4z],并通过实验测定样品中黄钾铵铁矾的有关组成.

实验测定:
①称取一定质量的样品加入稀盐酸中充分溶解,将所得溶液转移至容量瓶并配制成l00mL溶液A;
②量取25.00mL溶液A,加入盐酸酸化的BaCl2溶液至沉淀完全,过滤、洗涤、干燥至恒重,得到白色固体4.66g;
③量取25.00mL溶液A,加入足量KI,用1.000mol•L-1Na2S2O3溶液进行滴定(已知反应为I2+2Na2S2O3═2NaI+Na2S4O6),消耗30.00mL Na2S2O3溶液至终点.
(1)在1KNH4Fex(OH)y(SO4z]中x、y、z的代数关系式为3x+2=2y+z.
(2)过滤所需要的主要玻璃仪器有烧杯、漏斗、玻璃棒.
(3)写出实验测定③中加入足量KI反应的离子方程式2Fe3++2I-=I2+2Fe2+
(4)根据以上实验数据计算样品中的n(SO42-):n(Fe3+).(写出计算过程)

查看答案和解析>>

科目:高中化学 来源: 题型:选择题

5.关于铁生锈的机理有人提出如下4步反应:
①Fe(s)-2e-═Fe2+        ②H++e-═H         ③4H+O2(g)═2H2O           ④4Fe2++O2(g)+(4+2x)H2O═-2(Fe2O3•xH2O)(s)+8H+
根据以上过程,回答下列问题:
(1)根据以上机理,判断下列说法正确的是(  )
A.以上锈蚀过程是发生的化学腐蚀
B.从锈蚀反应的最终结果看,水既是氧化剂.又是还原剂
C.反应的实质是氧气被还原,金属铁被氧化
D.从反应机理看,锈蚀过程发生的是析氢腐蚀

查看答案和解析>>

科目:高中化学 来源: 题型:选择题

12.已知叠氮酸(HN3)的Ka=10-4.7.下列有关0.1mol•L-1的NaN3溶液中离子浓度的大小关系不正确的是(  )
A.c(Na+)>c(N3-B.c(N${\;}_{3}^{-}$)>c(OH-
C.c(H+)>c(OH-D.c(Na+)=c(N${\;}_{3}^{-}$)+c(HN3

查看答案和解析>>

科目:高中化学 来源: 题型:填空题

12.已知:
①C(s)+O2(g)=CO2(g)△H1=-393.5kJ/mol
②CO(g)+$\frac{1}{2}$O2(g)=CO2(g)△H2=-283.0kJ/mol
求:C(s)+$\frac{1}{2}$O2(g)=CO(g) 的反应热△H3=-110.5kJ/mol.

查看答案和解析>>

科目:高中化学 来源: 题型:解答题

13.学习化学要准确掌握化学基本概念和研究方法.按要求回答下列问题:
(1)下列是某同学对有关物质进行分类的列表:
碱性氧化物酸性氧化物
第一组Na2CO3H2SO4NaHCO3CaOCO2
第二组NaOHHClNaClNa2OSO2
第三组NaOHCH3COOHCaF2Al2O3SO2
找出上述三组分类中的错误,错误物质的化学式为Na2CO3
找出上述三组分类中的错误,错误物质的化学式为Al2O3
(2)下列2个反应,按要求填写相关量.
①2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2反应中,每消耗lmol Na2O2生成16g O2
②除去NaCl溶液中少量的Na2SO4杂质,要判断所加BaCl2溶液是否过量,可向滤液中加入X溶液,X可以是D(  )填代号)
A. NaOH    B.AgNO3    C.HCl    D.Na2SO4

查看答案和解析>>

同步练习册答案