铁氧化物大实验

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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：①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设计实验方案。③根据②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                                 ；步骤2：取

2、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：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价的结论，该结论是否合理?       （填“是”或“否”），理

3、由是                                                       。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

4、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、

5、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

6、元素的质量比为___________，该铁的氧化物的化学式为______________；（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+CO2═Na2CO3+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

7、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：