铁的氧化物大实验

1、某催化剂为铁的氧化物，一化学兴趣小组在实验室里对该催化剂中铁元素的价态进行探究：查阅有关资料得知Fe2+能被酸性KMnO4溶液氧化而使酸性KMnO4溶液褪色；HNO3具有强氧化性。请完成对铁元素价态的探究：提出合理假设。假设1：催化剂中铁元素为+3价；假设2：催化剂中铁元素为+2价；（1）假设3：                         &

2、#160;                    。设计实验方案。根据的实验方案进行实验：（2）步骤1：取一定量的稀硫酸于试管中，加热煮沸数分钟，目的是                    

3、0;            ；步骤2：取少量样品于试管中，加入处理过的硫酸并加热，得到A溶液；（3）步骤3：取A溶液于试管，滴加KSCN溶液，振荡，若不出现血红色，则假设       成立；若出现血红色，则假设               成立；（4）步骤4：

4、另取A溶液于试管，加入KMnO4溶液，振荡，结合步骤3中的结论，若出现                              现象，则假设1成立；反之，则假设3成立。（5）某同学将步骤2中的稀硫酸改成稀硝酸得到了A溶液，向A溶液中滴加KSCN溶液后出现血红色，由此得出该催化剂中铁元素为+3价的结

5、论，该结论是否合理?       （填“是”或“否”），理由是                                       

6、                。9分）（1）催化剂中铁元素既有+3价又有+2价（2分）；（2）除去硫酸中溶解的氧气（1分）；（3）2（1分）；  1或3（1分）； （4）高锰酸钾溶液不褪色（1分）；（5）否（1分）； 加入硝酸会将Fe2+氧化成Fe3+（2分）试题分析：（1）根据所给的假设1和2可知，假设3应该是催化剂中铁元素既有+3价又有+2价。（2）由于氧气也具有氧化性，能氧化亚铁离子，所以加热煮沸数

7、分钟的目的是除去硫酸中溶解的氧气。（3）由于铁离子能和KSCN溶液反应显红色，所以若不出现血红色，则假设2成立。若出现血红色，则假设1或3成立。（4）亚铁离子具有还原性，能被酸性高锰酸钾溶液氧化而褪色，所以如果出现高锰酸钾溶液不褪色现象，则假设1成立；反之，则假设3成立。（5）由于硝酸具有氧化性，则加入硝酸会将Fe2+氧化成Fe3+，从而导致实验结论不准确。考点：考查铁的氧化物中铁元素化合价探究的实验判断点评：该题是中等难度的试题，也是高考中的常见题型，侧重对学生实验能力的培养，有利于激发学生的学习兴趣和学习积极性。该类试题综合性强，理论和实践的联系紧密，有的还提供一些新的信息，这就要求学生必

8、须认真、细致的审题，联系所学过的知识和技能，进行知识的类比、迁移、重组，全面细致的思考才能得出正确的结论。（2005广西）用含有二氧化碳和水蒸气杂质的某种还原性气体测定一种铁的氧化物（FexOy）的组成，实验装置如下图所示根据上图试回答：（1）甲装置的作用是 _，反应的化学方程式_ ；（2）如果将甲装置和乙装置位置的顺序调换，对实验有无影响？_；（3）实验过程中丁装置中没有明显变化，而戊装置中溶液出现了白色沉淀，则该还原性气体是_；（4）当丙装置中的FexOy全部被还原后，称量剩余固体的质量为16.8克，同时测得戊装置的质量增加了13.6克则FexOy中，铁元素和氧元素的质量比为_，该铁的氧化

9、物的化学式为_；（5）上述实验装置中，如果没有甲装置，将使测定结果中铁元素与氧元素的质量的比值_（填偏大、偏小或无影响）；如果没有已装置，可能产生的后果是_解：（1）因二氧化碳能与氢氧化钠反应，方程式为：2NaOH+CO2Na2CO3+H2O，所以除二氧化碳用氢氧化钠溶液，故甲装置的作用是除去（或吸收）二氧化碳；（2）因浓硫酸具有吸水性，所以除水蒸气选用浓硫酸除二氧化碳时，气体要从溶液中通过，会带出水蒸气，所以要先除二氧化碳再干燥，如果将甲装置和乙装置位置的顺序调换，对实验会有影响（3）丁装置盛放的是无水硫酸铜，无水硫酸铜遇水会变蓝，丁装置没有明显变化，说明没有水生成，故该还原性气体不是氢气戊

10、装置盛放的是石灰水，二氧化碳能使石灰水变浑浊，戊装置中溶液出现了白色沉淀，故该还原性气体是一氧化碳（4）丙装置中的FexOy全部被还原，剩余固体为生成的铁的质量戊装置中盛放的石灰水吸水二氧化碳，增加的质量为二氧化碳的质量，二氧化碳是一氧化碳夺取FexOy的氧生成的，即二氧化碳只有一个氧原子来自铁氧化合物，占二氧化碳质量的 1644 ，故FexOy中氧元素的质量为：17.6g× 1644 =6.4g，则FexOy中铁氧元素的质量比为：54x：14y=14.8g：4.4g=21：8，x：y=3：4，该铁的氧化物的化学式为 Fe3O4；（4）如果没有

11、甲装置，混有的二氧化碳也会在戊装置被吸收，故二氧化碳的质量偏大，相当于一氧化碳夺得的氧的质量增加，故测得结果中铁元素与氧元素的质量的比值偏小一氧化碳有毒，会污染空气，最后的己装置对尾气进行处理，具有环保理念故答案为：（1）除去二氧化碳（CO2），2NaOH+CO2Na2CO3+H2O；（2）有影响；（3）一氧化碳（CO）；（4）21：8，Fe3O4；（5）偏小，有毒的一氧化碳会污染空气作为综合实验题利用还原性气体测定铁的氧化物的组成，其原理是根据生成物的质量通过计算确定结果就初中阶段，还原性气体有氢气和一氧化碳，他们夺氧后生成水和二氧化碳原气体中混有二氧化碳和水蒸气，所以必须先除去，然后让还原

12、性气体反应，丁戊装置用以检验生成的水和二氧化碳，最后的己装置进行尾气处理，有环保理念用如图装置测定某铁的氧化物中铁元素和氧元素的质量比（1）酒精灯B的作用是_（2）实验中的数据记录如下：装铁的氧化物的硬质玻璃管的质量为20 g硬质玻璃管与铁的氧化物的质量共为23.6 g广口瓶与澄清石灰水的质量共重686 g通入CO并加热至铁的氧化物全部转变为铁后，再称盛石灰水的广口瓶，其质量为688.2 g根据以上实验记录，计算此铁的氧化物中铁元素和氧元素的质量比根据CO还原铁的氧化物的实验装置图(如下图所示)，回答下列问题。(1)怎样知道硬质玻璃管中Fe2O3已开始反

13、应？_。(2)在A处点燃，可观察到什么现象？为什么要点燃？_。(3)实验结束时应注意的操作是_。先停止通入CO先熄灭酒精灯，并继续通入CO熄灭酒精灯，同时停止通入CO先熄灭酒精灯，继续通入CO至被还原的铁粉冷却，并点燃排出的CO气体(4)现有铁的某种氧化物0.1 g，被CO完全还原后，在B中可过滤得到0.172 4 g固体物质(已知石灰水过量)，则铁的氧化物的化学式是 _ 。解析：本题以CO还原Fe2O3这一制备实验为主，重点讨论实验室冶炼金属铁的原理和方法，并由此加深金属冶炼的一般原理。CO还原Fe2O3实验与H2还原CuO实验原理、操作都很相似。可结合初中H2还原CuO知识和前一节铁的氧化

14、物的性质解决第一问；从A口出来的尾气主要为CO，CO有毒，最好的办法就是将其点燃以防止污染；第三问考查了实验基本操作。答案：(1)当硬质玻璃管中红色物质开始变黑时，B中澄清石灰水开始变浑浊，说明开始发生反应    (2)可见浅蓝色的火焰，因CO有毒，为防止CO污染空气，必须点燃或用其他方法处理未反应的CO     (3)  (4)Fe3O4科学家伽利略说：“一切推理都必须从观察与实验中得来”，以下是老师提供的一些实验装置，请根据要求回答下列问题：（1）用大理石和稀盐酸反应（稀盐酸挥发出的HCl气体可用饱和NaHCO

15、3溶液吸收）制取并收集干燥纯净的二氧化碳气体 关闭 A装置中的止水夹后，从长颈漏斗向锥形瓶中注入一定量的水，静止后如图所示，则A装置是否漏气？不漏气（填“漏气”、“不漏气”或“无法确定”之一）实验室制取二氧化碳的化学方程式是CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2所选仪器的连接顺序AEC气体收集装置（填写仪器序号字母）（2）某同学欲用含有二氧化碳和水蒸气杂质的 CO测定一种铁的氧化物（FexOy）的组成，称量该铁的氧化物的质量为 23.2g设计实验方案：气体流向是从左向右，选择的仪器按 BCFD 顺序连接，然后进行实验（假设有

16、关反应均反应完全）装置B的作用是除去二氧化碳F装置中的FexOy全部被还原后，称量剩余固体的质量为16.8g，该铁的氧化物的化学式为Fe3O4用上述方法测量时，如果没有B装置，测定结果中铁元素与氧元素的质量比值会基本不变 （填“偏大”“偏小”“基本不变”之一）该套装置中有一个明显的不足之处，应在装置D后放置燃着的酒精灯处理尾气，这样做的目的是防止一氧化碳污染空气分析：（1）从图中可以看出在密闭的容器中，可以根据压强来判断分析，液面没有下降；根据实验室制取CO2气体的药品时大理石和稀盐酸反应产生氯化钙、水和二氧化碳，写出反应的方程式；根据二氧化碳的性质可以知道干燥可以用浓硫酸，而吸收氯

17、化氢气体可以用饱和的碳酸钠溶液，可以据此来解答该题；（2）根据题意和装置进行分析，各装置设计的目的进行解答；根据对所测装置质量的分析（C装置减少的质量就是氧化物中氧元素的质量），计算铁的氧化物中所含铁元素与氧元素的质量，根据铁的氧化物中铁元素和氧元素的质量比求出氧化物的化学式；分析为测定铁的氧化物的组成各装置的作用，对各装置进行评价，并判断对测定结果所产生的影响；因为CO具有毒性，所以在实验中要将尾气CO进行无害化处理解答：点评：（1）熟记实验室制取二氧化碳的反应原理、实验步骤、装置示意图、注意事项以及物质的检验和除杂的知识，本题容易出错的地方是连接顺序，要熟记除杂质时导管要遵循“长进短出”的原则，在除水时要放到最后除，否则再通过其他试液时又会带上水；（2）本题是一道探究性实验题，它以课本的一氧化碳还原氧化铁为依据，尝试了知识的变化角度和迁移能力的考查，CO的还原性可以将铁的氧化物中的铁还原出来，根据实验目明确所设计的实验装置的作用，同时注意一氧化碳的毒性，要进行无害处理，避免环境污染2011杭州）下图甲是氢气和氧化铜反应的实验，下图乙是木炭和氧化铁反应的实验铁的氧化物化学式Fe2O3Fe3O4FeO颜色红黑黑化学性质可溶于酸常温下不溶于稀酸可溶于酸（1）、在上述