Question

19．硬質(zhì)玻璃管是化學(xué)實(shí)驗(yàn)中經(jīng)常使用的一種儀器，請分析下列實(shí)驗(yàn)（固定裝置略）并回答問題．
Ⅰ、進(jìn)行微量實(shí)驗(yàn)：如圖所示，將濃硫酸滴入裝有Na₂SO₃固體的培養(yǎng)皿一段時(shí)間后，a、b、c三個(gè)棉球變化如下表．請?zhí)顚懕碇械目瞻祝?br />

棉球	棉球上滴加的試劑	實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象	解釋和結(jié)論
a	品紅試液	棉球變白，微熱后又恢復(fù)紅色	SO2具有漂白性，且為暫時(shí)性漂白
b	含酚酞的NaOH溶液	棉球變?yōu)榘咨?/TD>	離子方程式：2OHˉ+SO2 =SO32ˉ+H2O或OHˉ+SO2=HSO3ˉ
c	含淀粉的碘水	棉球變?yōu)榘咨?/TD>	該氣體具有還原性 （選填“氧化性”或“還原性”）

Ⅱ、硬質(zhì)玻璃管與其它裝置結(jié)合完成定性或定量實(shí)驗(yàn)．下圖是某研究性學(xué)習(xí)小組對某鐵礦石中鐵的氧化物的化學(xué)式進(jìn)行探究的裝置．

實(shí)驗(yàn)一：鐵礦石中含氧量的測定
（1）按圖組裝儀器（夾持儀器均省略），檢查裝置的氣密性；
（2）將10.0g鐵礦石放入硬質(zhì)玻璃管中；
（3）從左端導(dǎo)氣管口處不斷地緩緩?fù)ㄈ際₂，待C裝置出口處H₂驗(yàn)純后后，點(diǎn)燃A處酒精燈；
（4）充分反應(yīng)后，撤掉酒精燈，再持續(xù)通入氫氣至完全冷卻．
（5）測得反應(yīng)后裝置B增重2.70g，則鐵礦石中氧的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為24%．
實(shí)驗(yàn)二：鐵礦石中含鐵量的測定

（1）步驟②和⑤中都要用到的玻璃儀器是燒杯、玻璃棒．
（2）下列有關(guān)步驟⑥的操作中說法不正確的是bc．
a．滴定管用蒸餾水洗滌后再用待裝液潤洗
b．錐形瓶需要用待測液潤洗
c．因?yàn)榈馑疄辄S色，所以滴定過程中不需加指示劑
實(shí)驗(yàn)結(jié)論：推算鐵的氧化物的組成，由實(shí)驗(yàn)一、二得出該鐵礦石中鐵的氧化物的化學(xué)式為Fe₅O₆．

Answer 1

分析 I．a(chǎn)二氧化硫具有漂白性，但其漂白性不穩(wěn)定，加熱時(shí)會恢復(fù)為原來的顏色；
b．二氧化硫?qū)儆谒嵝匝趸�物，能和�?qiáng)堿反應(yīng)生成鹽和水；
c．二氧化硫具有還原性，能和碘發(fā)生氧化還原反應(yīng)；
II．實(shí)驗(yàn)一：鐵礦石中含氧量的測定
（3）在氫氣還原金屬氧化物時(shí)，在點(diǎn)燃酒精燈前要驗(yàn)純；
（5）反應(yīng)后裝置B增重1.35g，即氫氣和氧化鐵反應(yīng)后固體質(zhì)量的增加值，可以根據(jù)差量法來計(jì)算；
實(shí)驗(yàn)二：（1）根據(jù)過濾、稀釋液體和配制一定體積的溶液所選擇的儀器來回答；
（2）根據(jù)滴定實(shí)驗(yàn)以及滴定過程中的實(shí)驗(yàn)誤差分析知識判斷；
根據(jù)碘元素計(jì)算鐵元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，再根據(jù)鐵元素質(zhì)量分?jǐn)?shù)和氧元素質(zhì)量分?jǐn)?shù)計(jì)算出鐵的氧化物的化學(xué)式．

解答 解：I．a(chǎn)．紅色棉球變白，微熱后又恢復(fù)紅色，說明二氧化硫使品紅溶液褪色，則棉球上滴有品紅溶液，該實(shí)驗(yàn)說明二氧化硫具有漂白性，但其漂白性不穩(wěn)定，
b．二氧化硫?qū)儆谒嵝匝趸�物，能和NaOH溶液反應(yīng)生成亞硫酸鈉和水或亞硫酸氫鈉，導(dǎo)致溶液堿性減弱，所以棉球變?yōu)榘咨�，離子方程式為：SO₂+2OH^-=SO₃^2-+H₂O或OHˉ+SO₂=HSO₃ˉ
c．碘遇淀粉試液變藍(lán)色，二氧化硫具有還原性，碘具有氧化性，二者反應(yīng)生成氫碘酸和硫酸，所以棉球變?yōu)榘咨�，離子方程式為：SO₂+I₂+2H₂O=4H⁺+SO₄^2-+2I^-，該實(shí)驗(yàn)說明二氧化硫具有還原性，
故答案為：

棉球	棉球上滴加的試劑	現(xiàn)象	解釋和結(jié)論
a	品紅試液		SO2具有漂白性，且為暫時(shí)性漂白
b			離子方程式：2OHˉ+SO2 =SO32ˉ+H2O或OHˉ+SO2=HSO3ˉ
c	含淀粉的碘水		還原 性

II．實(shí)驗(yàn)一：
（3）氫氣中混有氧氣時(shí)點(diǎn)燃會產(chǎn)生爆炸，為防止安全事故發(fā)生，待C裝置出口處H₂驗(yàn)純后，點(diǎn)燃A處酒精燈，故答案為：待C裝置出口處H₂驗(yàn)純后；
（5）測的反應(yīng)后裝置B增重2.7g，根據(jù)反應(yīng)的實(shí)質(zhì)，增加的是氧元素的質(zhì)量，所以氧元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)是：$\frac{{\frac{2.70}{18}×16}}{10.0}$×100%×100%=24%，
故答案為：24%；
實(shí)驗(yàn)二：（1）過濾需要的玻璃儀器有：燒杯、漏斗、玻璃棒，若稀釋到250mL時(shí)采用的儀器有：燒杯、玻璃棒、膠頭滴管、250mL容量瓶，則兩個(gè)過程都需要的玻璃儀器有：燒杯、玻璃棒，
故答案為：燒杯、玻璃棒；
（2）a．滴定管用蒸餾水洗滌后再用待裝液潤洗，否則會導(dǎo)致測量結(jié)果偏大，故正確；
b．錐形瓶不需要用待測液潤洗，如果潤洗，會導(dǎo)致測量結(jié)果偏大，故錯(cuò)誤；
c．碘水為黃色，三價(jià)鐵離子也是黃色溶液，滴定過程中需加指示劑，故錯(cuò)誤；
故選bc；
由于所取溶液（含F(xiàn)e³⁺）的體積與消耗KI溶液的體積相等，反應(yīng)的方程式為2Fe³⁺+2I^-=2Fe²⁺+I₂，結(jié)合方程式可知，c（Fe³⁺）=c（KI）=0.5mol•L^-1，所以鐵元素的百分含量為：$\frac{0.5mol/L×0.25l×56g/mol}{10g}$×100%=70%，
鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù)是70%，氧元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)是24%，所以100g鐵礦石中，鐵元素的質(zhì)量是70g，氧元素質(zhì)量是24g，鐵元素和氧元素的物質(zhì)的量比為：$\frac{70}{57}$：$\frac{24}{16}$=5：6，鐵的氧化物的化學(xué)式為：Fe₅O₆，
故答案為：Fe₅O₆．

點(diǎn)評 本題考查了探究鐵礦石中鐵和氧元素的含量、二氧化硫的性質(zhì)，二氧化硫具有還原性、氧化性、漂白性，根據(jù)二氧化硫的這幾個(gè)性質(zhì)分析解答；鐵礦石中成分及其含量的測定中，根據(jù)物質(zhì)的形成從整體上把握知識點(diǎn)，同時(shí)考查學(xué)生分析問題、解決問題的能力，題目難度中等．