黑色固体:FeO.Fe3O4.MnO2.C.CuS.PbS.CuO(最常见的黑色粉末为MnO2和C) 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探究。请你参与过程分析与交流。

[查阅资料]

①铁的常见氧化物

氧化亚铁(FeO)黑色固体,w(Fe)=77.8%;氧化铁(Fe2O3)红色固体,俗称铁红,w(Fe)=70.0%;四氧化三铁(Fe3O4)黑色固体,俗称磁性氧化铁,w(Fe)=72.4%。

②草酸(乙二酸H2CO4)在浓H2SO4存在下受热分解的化学方程式为:

H2C2O4 CO2↑+CO↑+H2O

[实验准备]

①实验的装置图如下

②药品及试剂

a.草酸  b.工业铁红  c.NaOH溶液  d.澄清石灰水  e.浓H2SO4  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,下同),其作用依次是____________________________。上述装置还有不完善之处,你建议改进措施是__________________________________________。

(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),该工业粗铁红所含杂质的化学式为______________。

(3)该工业铁红中w(Fe2O3)=______________。

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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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