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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,且杂质不与硫酸反应)。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,以下实验过程不完整,请补充完整。

(1)按上图组装仪器,并______________________________________________;
(2)将8.0 g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缓缓通入H2,____________________________,
点燃A处酒精灯;
(4)充分反应后,撤掉酒精灯,________________________________________;
(5)测得反应后装置B增重2.25 g,则铁矿石中氧的百分含量为________。
Ⅱ.铁矿石中含铁量的测定,流程如下。

(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、胶头滴管、250 mL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.锥形瓶不需要用待测液润洗
c.滴定过程中可利用淀粉溶液作指示剂
d.滴定过程中,眼睛注视滴定管中液面变化
e.滴定结束后,30 s内溶液不恢复原来的颜色,再读数
f.滴定结束后,滴定管尖嘴部分有气泡,则测定结果偏大
(4)若滴定过程中消耗0.500 0 mol·L-1 KI溶液20.00 mL,则铁矿石中铁的百分含量为________。
Ⅲ.由Ⅰ、Ⅱ可以推算出该铁矿石中铁的氧化物的化学式为________。
Ⅰ.(1)检查装置的气密性 (3)待装置C出口处氢气验纯后 (4)再持续通入氢气至硬质玻璃管完全冷却 (5)25.0%
Ⅱ.(1)赶走溶液中溶解的过量Cl2 (2)玻璃棒 (3)be (4)70.0%
Ⅲ.Fe4O5
本题考查铁矿石中铁的氧化物的化学式的探究。
Ⅰ.实验开始前一定要先检查装置的气密性,再装入药品;在点燃A处酒精灯之前一定要先检验氢气的纯度;撤掉酒精灯后,一定要再通入氢气一段时间,直至硬质玻璃管冷却至室温,以防铁重新被氧化。装置B增加的质量即为生成水的质量,其中m(O)=2.25 g×=2.0 g,氧元素的质量分数为×100%=25.0%。Ⅱ.(1)因为是用KI溶液进行滴定,但氯气也能与KI反应,影响实验结果,所以必须除去溶液中溶解的氯气。(2)配制一定物质的量浓度的溶液,需要用玻璃棒搅拌、引流。(3)碘水的黄色不明显,a错误。滴定时发生反应:2Fe3++2I-===2Fe2++I2,滴定时如果加入淀粉,则溶液变蓝,但滴定终点时没有颜色变化,所以不能用淀粉作指示剂,c错误。滴定过程中要观察锥形瓶中溶液颜色的变化,不能注视滴定管中液面变化,d错误。滴定结束后,滴定管尖嘴部分有气泡,则所测KI溶液消耗量偏低,测定结果偏低,f错误。
(4)根据2Fe3++2I-===2Fe2++I2可知10.0 g铁矿石中,n(Fe)=0.500 0 mol·L-1×0.02 L×=0.125 mol,m(Fe)=7.0 g,则铁元素的质量分数为70.0%。Ⅲ.铁的氧化物中,n(Fe)∶n(O)=∶=4∶5,所以其化学式为Fe4O5。
练习册系列答案
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科目:高中化学 来源:不详 题型:问答题

肉桂酸主要用于制备酯类,还用作植物生长促进剂、长效杀菌剂.苯甲醛和乙酸酐在碱性催化剂(如无水K2CO3)作用下,生成肉桂酸,方程式如下:
C6H5CHO+(CH3CO)2O?C6H5CH=CHCOOH+CH3COOH
有关数据如下表:
物质(CH3CO)2OC6H5CHOC6H5CH=CHCOOHCH3COOH
沸点139℃179℃300℃117.9℃
实验室制取肉桂酸的步骤如下:
①在250mL三颈烧瓶中,加入7g无水K2CO3,5mL苯甲醛和14mL醋酸酐,电热套加热(或用油浴加热)回流45min(如图一,冷凝管可不通冷凝水).
②稍冷后,加入20mL水,缓慢加入适量固体碳酸钠,使溶液呈微碱性.进行水蒸气蒸馏(如图二),直到无油状物蒸出为止.
③水蒸气蒸馏残留液加入少量活性炭,煮沸数分钟趁热过滤,在搅拌下往热滤液中加入浓盐酸至呈酸性.
④冷却,过滤,用少量冷水洗涤产物,产物在空气中晾干,称重,计算产率.

回答下列问题:
(1)在肉桂酸的制备中,水蒸气蒸馏的目的是______.
(2)在肉桂酸制备实验中,为什么要缓慢加入固体碳酸钠来调节pH值?______.
(3)用少量冷水洗涤产物的目的:______.
(4)在浓强碱存在下,C6H5CHO发生反应:2C6H5CHO+KOH(浓)→C6H5COOK+C6H5CH2OH反应类型为:______.
(5)写出苯甲醛和丙酸酐[(CH3CH2CO)2O]在无水K2CO3存在下,发生的反应的化学方程式:______.

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科目:高中化学 来源:不详 题型:问答题

美国科学家理查德一海克和日本科学家根岸英一、铃木彰因在研发“有机合成中的钯催化的交叉偶联”而获得2010年度诺贝尔化学奖.有机合成常用的钯/活性炭催化剂,长期使用催化剂会被杂质(如:铁、有机物等)污染而失去活性,成为废催化剂,需对其再生回收.一种由废催化剂制取氯化钯的工艺流程如下:

(1)废钯催化剂经烘干后,再在700℃的高温下焙烧,焙烧过程中需通入足量空气的原因是______;甲酸还原氧化钯的化学方程式为______.
(2)钯在王水(浓硝酸与浓盐酸按体积比1:3)中转化为H2PdCl4,硝酸还原为NO,该反应的化学方程式为______.
(3)钯精渣中钯的回收率高低主要取决于王水溶解的操作条件,已知反应温度、反应时间和王水用量对钯回收率的影响如图1~图3所示,则王水溶解钯精渣的适宜条件(温度、时间和王水用量)为______、______、______.

(4)加浓氨水时,钯转变为可溶性[Pd(NH3)4]2+,此时铁的存在形式是______(写化学式).
(5)700℃焙烧1的目的是:______;550℃焙烧2的目的是:______.

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科目:高中化学 来源:不详 题型:问答题

髙纯氧化铁(a-Fe2O3)是现代电子工业重要材料.实验室用硫铁矿烧渣(Fe2O3、FeO、SiO2等)为原料制备髙纯氧化铁的步骤如图所示.请回答有关问题:

(1)过滤操作中的玻璃仪器为______.
(2)实验室需240mL4.8mol?L-1的硫酸溶液,若用18.4mol?L-1的浓硫酸进行配制,所需要的最主要仪器为______.
(3)溶液X发生反应的离子方程式为______.
(4)简述如何检验溶液Z中的阴离子______.
(5)操作I的名称是______.列举W的一种用途______.
(6)某实验小组设计的氨气制备实验流程为:发生装置→净化→收集→尾气处理.选择合适的仪器,按照气体流向排序(如图所示大写字母表示)______.

(7)将多余的氨气通入水中,若得到25℃0.2mol?L-1的NH3?H2O溶液,现提供0.1 mol?L-1盐酸溶液,请你设计实验,证明NH3?H2O的电离程度大于NH4Cl的水解程度.简述实验方案及结论______.

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科目:高中化学 来源:不详 题型:实验题

(15分)资料显示:镁与饱和碳酸氢钠溶液反应产生大量气体和白色不溶物。某同学通过如下实验探究反应原理并验证产物。
实验I:用砂纸擦去镁条表面氧化膜,将其放入盛适量滴有酚酞的饱和碳酸氢钠溶液的烧杯中,迅速反应,产生大量气泡和白色不溶物,溶液的浅红色加深。
(1)该同学对反应中产生的白色不溶物做出如下猜测:
猜测1:白色不溶物可能为        
猜测2:白色不溶物可能为MgCO3
猜测3:白色不溶物可能为碱式碳酸镁[xMg(OH)2?yMgCO3]
(2)为了确定产物成份(包括产生的气体、白色不溶物及溶液中溶质),进行以下定性实验。请填写表中空白:
实验序号
实  验
实验现象
结  论
实验Ⅱ
将实验I中收集到的气体点燃
安静燃烧,火焰呈淡蓝色
气体成分为   ①     
实验Ⅲ
将实验I中的白色不溶物滤出、洗涤,取少量加入足量   ②   
 
    ③    
白色不溶物中含有MgCO3
实验Ⅳ
取实验Ⅲ中的滤液,向其中加入适
量  ④   稀溶液
产生白色沉淀,溶液红色变浅
溶液中存在CO32-离子
(3)为进一步确定实验I中白色不溶物的成分,进行以下定量实验,装置如图所示:

称取干燥、纯净的白色不溶物 4.52 g,充分加热至不再产生气体为止,并使分解产生的气体全部进入装置A和B中。实验后装置A增重0.36 g,装置B增重1.76 g。
①装置C的作用是                                                   ;
②白色不溶物的化学式为                      。
(4)根据以上(2)及(3)的定性定量实验,写出镁与饱和碳酸氢钠溶液反应的化学方程式
__________________________________________________________________________。

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科目:高中化学 来源:不详 题型:实验题

氯离子插层镁铝水滑石是一种新型离子交换材料,其在高温下完全分解为和水蒸气,现用题27图装置进行试验确定其化学式(固定装置略去)。

(1)热分解的化学方程式为                        。
(2)若只通过测定装置C、D的增重来确定,则装置的连接顺序为           (按气流方向,用接口字母表示),其中C的作用是               。装置连接后,首先要进行的操作名称是                。
(3)加热前先通排尽装置中的空气,称取C、D的初始质量后,再持续通入的作用是           、            等.
(4)完全分解后测得C增重3.65g、D增重9.90g,则=            .若取消冷却玻管B后进行试验,测定值将             (填“偏高”或“偏低”)
(5)上述水滑石在空气中放置时易发生反应生成[Mg2Al(OH)6Cl1—2y(CO3)y·zH2O],该生成物能发生类似的热分解反应,现以此物为样品,用(2)中连接的装置和试剂进行实验测定,除测定D的增重外,至少还需测定              .

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科目:高中化学 来源:不详 题型:实验题

Fridel—Crafts反应是向苯环上引入烷基最重要的方法,在合成上有很大的实用价值,该反应可以简单表示如下:Ar+RXArR+HX △H<0(Ar表示苯基)。某化学兴趣小组在实验室先利用叔丁醇(沸点90.70C)与盐酸反应制得叔丁基氯(沸点500C),再利用Fridel—Crafts反应原理制备对叔丁基苯酚(熔点990C)。反应流程及实验装置如下图所示:


试回答下列问题:
(1)实验装置烧杯中漏斗的作用是________。
(2)巳知Fridel—Cxafts反应是放热反应,为防止叔丁基氣的蒸气被大量的HCl气体带走而影响产率,应将锥形瓶置于_______(填“冷水浴”或“热水浴”)中。
(3)有机层中加入饱和氣化钠溶液及饱和碳酸氢钠溶液的作用可能是_______。通过    操作可将叔丁基氯粗产物转化为较为纯净的叔丁基氯。
(4)某同学因去掉该制备装置中的氣化钙干燥管,发现产率很低(观察不到对叔丁基苯酚白色固体)且锥形瓶中有大量的白雾,他推测是作催化剂的AlCl3发生强烈水解所致,该同学设计如下实验方案进行验证,请完成下表内容。
实验方案
实验现象
能否说明水解
①将锥形瓶中白雾通入HNO3酸化的AgNO3溶液
             
             
②将充分冒白雾后的液体抽滤,得不溶性固体,将固体分成两份,                             
                                          。
两份固体均溶解
             
 
(5)若上述同学称取了9.4g苯酚与适量叔丁基氯反应,从反应液中提取出对叔丁基苯酚,将其配成100mL乙醇溶液,移取25.00mL溶液,滴定,消耗NaOH物质的量为5×10-4moL,则以苯酚为基准计算对叔丁基苯酚产率的表达式为_______。

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科目:高中化学 来源:不详 题型:填空题

为了探究Cl2、SO2同时通入H2O中发生的反应,某校化学兴趣小组同学设计了如下图所示的实验装置。请填空:

(1)D装置中主要反应的离子方程式为      ,F仪器的作用是      。
(2)为验证通入D装置中的气体是Cl2还是SO2过量,兴趣小组的同学准备了以下试剂:
a 氯化铁稀溶液         b 氯化亚铁溶液     c 硫氰化钾溶液 
d 苯酚溶液             e 品红溶液         f 酸性高锰酸钾溶液
①若Cl2过量:取适量D中溶液滴加至盛有      (选填一个符号)试剂的试管内,再加入      (选填一个符号)试剂,发生的现象是:      ;
②若选用上述试剂中的一种再结合必要的操作就可以验证通入D装置中的气体是Cl2过量还是SO2过量,该试剂是      (选填一个符号)。必要的操作和结论是      。

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科目:高中化学 来源:不详 题型:实验题

(12分)某学生实验兴趣小组拟用图1装置来完成“NaHCO3和NaCl混合物中NaHCO3含量的测定”的实验。

图1
(1)各仪器接口连接顺序是_________________(用接口字母填写)。
(2)该装置连接好而未装药品前,检验气密性的操作是_________________________。
(3)甲同学认为上述方法误差较大,提出如下改进措施,你认为可行的有______。(填序号)
A.在滴入盐酸之前,应排净装置内的CO2气体
B.在装置①中稀盐酸换成稀硫酸,装置②中水换成饱和NaHCO3溶液
C.在装置②中水换成饱和Na2CO3溶液
D.滴加盐酸不宜过快
(4)乙同学认为在装置②③之间的导管内会积存水,使测定结果不准,从而改用图2装置。假定滴定管起始读数为V1mL,终了读数为V2mL,而注射器测定排出的气体为V3mL(标准状况下),混合物样品质量为m g,则原混合物中NaHCO3的质量分数的表达式为_______。
(用含V1、V2、V3、m的式子表示)。
   
(5)丙同学改用图3装置,通过测定烧杯的质量。你认为乙、丙两同学的方案中,谁的方案更合理__________,理由是:_____________。

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