FeO:黑色粉末 Fe2O­3:红棕色粉末 Fe3O4:磁性黑色晶体 查看更多

 

题目列表(包括答案和解析)

某工业铁红中混有一种黑色的铁的氧化物杂质,为了解杂质的成分及测定铁红的纯度,化学兴趣小组的同学进行了实验研究。请你参与过程分析与交流。

【查阅资料】

①铁的常见氧化物

名称

化学式

色、态

铁元素的质量分数

氧化亚铁

FeO

黑色粉末

w(Fe)=77.8%

氧化铁

Fe2O3

红棕色粉末(俗称铁红)

w(Fe)=70.0%

四氧化三铁

Fe3O4

黑色晶体(俗称磁性氧化铁)

w(Fe)=72.4%

②草酸(乙二酸H2C2O4)在浓硫酸存在下受热分解的化学方程式为H2C2O4CO2↑+ CO↑+H2O

【实验准备】

①实验的装置图如下

②药品

a.草酸          b.工业铁红        c.NaOH溶液         d.澄清石灰水          e.浓硫酸           f.盐酸

【实验及数据】

取不同质量的样品进行实验,所得实验数据如下:

实验序号

样品质量/g

生成铁的质量/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

【讨论与分析】

(1)兴趣小组的同学拟以纯净的CO还原铁的氧化物,所设计的实验装置中D、E、F应分别盛放的试剂为____________、____________、___________(填写序号),其作用依次是____________、____________、_____________。上述装置还有不完善之处,你建议改进的措施是________________________。

(2)由实验数据不难得出,有一组实验数据不可靠,该组数据是____________(填序号),该工业铁红所含杂质的化学式为________________________。

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三草酸合铁酸钾晶体K3[Fe(C2O43]?3H2O可用于摄影和蓝色印刷.某化学兴趣小组将无水三草酸合铁酸钾按如图所示装置进行实验:请利用实验室常用仪器、用品和以下限选试剂完成验证和探究过程.

限选试剂:浓硫酸、1.0mol/LHNO3、1.0mol/L盐酸、1.0mol/LNaOH、3% H2O2、0.1mol/LKI、0,1mol/LCuSO4、20% KSCN、澄清石灰水、氧化铜、蒸馏水.
(1)若实验中,观察到B、F中溶液均变浑浊,则E中的现象是
粉末由黑色变为红色
粉末由黑色变为红色
,推测三草酸合铁酸钾分解的气体产物是
CO和CO2
CO和CO2

(2)该小组同学查阅资料后推知,固体产物中,铁元素不可能以三价形式存在,而盐只有K2CO3.验证固体产物中钾元素存在的方法是
利用焰色反应
利用焰色反应
,现象是
透过蓝色钴玻璃观察到紫色火焰
透过蓝色钴玻璃观察到紫色火焰

(3)固体产物中铁元素存在形式的探究.
提出合理假设:假设1:
全部为铁单质
全部为铁单质
;假设2:
全部为FeO
全部为FeO
;假设3:
同时存在铁单质和FeO
同时存在铁单质和FeO

设计实验方案证明你的假设(不要在答题卷上作答)
实验过程
根据上述实验方案进行实验.在答题卷上填写实验步骤、预期现象与结论中的空格.
实验步骤 预期现象与结论
步骤1:取适量固体产物于试管中,加入足量蒸馏水,充分振荡使碳酸钾完全溶解.分离不溶固体与溶液,用蒸馏水充分洗涤不溶固体.
固体产物部分溶解.
步骤2:向试管中加入适量
CuSO4
CuSO4
溶液,再加入少量不溶固体,充分振荡.
(1)若溶液颜色及加入的不溶固体无明显变化,则假设
2
2
成立.
(2)若溶液颜色明显改变,且有
暗红
暗红
色固体生成,则证明有
铁单质
铁单质
存在
步骤3:继续步骤2中的(2),进行固液分离,用蒸馏水洗涤固体至洗涤液无色.取少量固体于试管中,滴加过量
HCl
HCl
,静置,取上层清液,滴加适量
KSCN
KSCN
,充分振荡后滴加
H2O2
H2O2
结合步骤2中的(2):
(1)若溶液基本无色,则假设
1
1
成立
(2)若溶液呈血红色,则假设
3
3
成立

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