综合题14.0分
化学

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,                          

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。

37.补全步骤①的操作:                                 

38.装置C的作用为                                      

39.测得反应后装置B增重1.35g,则铁矿石中氧的质量百分含量为         

40.步骤④中煮沸的作用是                                 

41.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

42.若滴定过程中消耗0.5000mol•L﹣1的KI溶液25.00mL,则铁矿石中铁的质量百分含量为         

43.由Ⅰ、Ⅱ可以推算出该铁矿石中铁的氧化物的化学式为         

第1小题正确答案及相关解析

正确答案

检验装置的气密性

解析

组装仪器完毕,需要检验装置的气密性,

故答案为:检验装置的气密性;

考查方向

本题考查装置气密性的检验,在近几年的各省高考题出现的频率较高。

解题思路

组装仪器完毕,需要检验装置的气密性

易错点

性质实验的基本流程

第2小题正确答案及相关解析

正确答案

防止空气中的水蒸气和CO2进入B中,影响测定结果

解析

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;

考查方向

本题考查实验装置的作用,在近几年的各省高考题出现的频率较高。

解题思路

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;

易错点

根据性质判断装置的作用

第3小题正确答案及相关解析

正确答案

24%

解析

测的反应后装置B增重1.35g,根据反应的实质即生成的水的质量,所以氧元素的质量分数是:

故答案为:24%

Ⅱ.

考查方向

本题考查质量分数的计算,在近几年的各省高考题出现的频率较高。

解题思路

反应后装置B增重1.35g,即氢气和氧化铁反应后生成的水的质量,可以根据氧守恒来计算;

易错点

装置原理的理解

第4小题正确答案及相关解析

正确答案

赶走溶液中溶解的过量的Cl2

解析

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

考查方向

本题考查铁矿石中铁元素含量的测定,涉及氧化还原、氧化还原滴定,在近几年的各省高考题出现的频率较高。

解题思路

煮沸可以将水中的气体赶跑;

易错点

过量氯气会消耗I-

第5小题正确答案及相关解析

正确答案

df

解析

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.

考查方向

本题考查滴定操作,在近几年的各省高考题出现的频率较高。

解题思路

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;

易错点

能引起误差的不规范操作

第6小题正确答案及相关解析

正确答案

70%

解析

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2Fe3++2I-=2Fe2++I2可知,c(Fe3+)=c(KI)=0.5mol•L-1,所以铁元素的百分含量为:

故答案为:70%;

考查方向

本题考查化学计算,在近几年的各省高考题出现的频率较高。

解题思路

根据元素守恒和化学反应方程式进行计算;

易错点

Fe3+与I-的氧化还原关系

第7小题正确答案及相关解析

正确答案

Fe5O6

解析

Ⅰ中装置B增重1.35g为生成水的质量,根据氧元素守恒,5g矿石中

,10g矿石中n(O)=0.15mol,

Ⅱ中步骤⑥发生2Fe3++2I-=2Fe2++I2

,故10矿石中n(Fe)=n(Fe3+)=0.125mol,

故n(Fe):n(O)=0.125mol:0.15mol=5:6,即化学式为:Fe5O6

故答案为:Fe5O6

考查方向

本题考查化学应用,在近几年的各省高考题出现的频率较高。

解题思路

Ⅰ中装置B增重1.35g为生成水的质量,根据氧元素守恒5g矿石中计算n(O),Ⅱ中步骤⑥发生2Fe3++2I-=2Fe2++I2,根据消耗KI溶液体积计算n(Fe3+),根据Fe元素守恒计算10g矿石中n(Fe),据此确定氧化物化学式.

易错点

Ⅰ和Ⅱ中所用的样品质量不同