题目内容
黄铁矿（主要成分为FeS2）是我国大多数硫酸厂制取硫酸的主要原料。某化学学习小组对某黄铁矿石进行如下实验探究。
[实验一]测定硫元素的含量。
Ⅰ、将m1 g该黄铁矿样品放入如下图所示装置（夹持和加热装置省略）的石英管中，从a处不断地缓缓通入空气，高温灼烧石英管中的黄铁矿样品至反应完全。石英管中发生反应的化学方程式为：4FeS2+11O2
2Fe2O3+8SO2
Ⅱ、反应结束后，将乙瓶中的溶液进行如下处理：
|
问题讨论：
（1）I中，甲瓶内所盛试剂是____溶液。乙瓶内发生反应的离子方程式为____。
（2）II中，乙瓶加入H2O2溶液时反应的离子方程式为_____________________。
（3）该黄铁矿中硫元素的质量分数为_______________________。
（4）III的步骤③中，需要用到的仪器除烧杯、玻璃棒、胶头滴管外，还有____________________________________________。
（5）III的步骤④中，表示滴定已达终点的现象是
（6）Ⅲ的步骤④进行了三次平行实验，测得消耗KMnO4溶液体积分别为24.98mL、24.80mL、25.02mL（KMnO4被还原为Mn2+）。根据上述数据，可计算出该黄铁矿样品铁元素的质量分数为 。
（1）氢氧化钠（或氢氧化钾）（2分） SO2+2OH—=SO32—+H2O；（2SO32—+O2=2SO42—未写不扣分）（2分）
（2）SO32—+H2O2=SO42—+H2O （2分）
（3）
（2分）
（4）250ml容量瓶（2分）
（5）最后一滴高锰酸钾溶液滴入时，溶液颜色突变为紫色，且在30s内不变色。（2分）
（6）
或
或其它合理答案（2分）
解析试题分析：（1）为防止SO2进入到甲装置中，可用氢氧化钠（或氢氧化钾）吸收，乙瓶中的氢氧化钠吸收硬质玻璃管中产生的二氧化硫，发生反应的离子方程式为：SO2+2OH—=SO32—+H2O，由于锥形瓶中也存在着未完全反应的氧气，故也发生2SO32—+O2=2SO42—（2）II中，乙瓶加入H2O2溶液时反应的离子方程式为SO32—+H2O2=SO42—+H2O；（3）乙瓶中的溶液产生SO42—，SO42—与加入的氯化钡中的Ba2+沉淀相结合发生沉淀反应：SO42—+Ba2+=BaSO4↓，即固体m2g为BaSO4，结合题意列关系式如下：
FeS2—2SO42——2BaSO4
1mol 2mol
由此可知，硫元素在FeS2中的物质的量为，则其质量为：
，所以该黄铁矿中硫元素的质量分数为
×﹪；（4）应为250ml容量瓶；（5）因为未加入KMnO4溶液之前，溶液中含有Fe2+，溶液为浅绿色，
当加入最后一滴高锰酸钾溶液滴入时，溶液颜色突变为紫色，且在30s内不变色，则证明到达滴定终点。
（6）发生反应的化学方程式为5Fe2++8H++MnO4-=Mn2++5Fe3++4H2O,然后根据5Fe2+—MnO4-列关系式可求得
该黄铁矿样品铁元素的质量分数为或
考点：考查物质的分离与提纯，化学实验基本操作、氧还原反应、离子方程式的书写、氧化还原反应滴定原理
与计算。
寒假创新型自主学习第三学期寒假衔接系列答案
(14分)近年来我国的航天事业取得了巨大的成就，在航天发射时，肼(N2H4)及其衍生物常用作火箭推进剂。
⑴液态肼作火箭燃料时，与液态N2O4混合发生氧化还原反应，已知每1 g肼充分反应后生成气态水放出热量为a KJ，试写出该反应的热化学方程式 。
⑵在实验室中，用N2H4·H2O与NaOH颗粒一起蒸馏，收集114～116 ℃的馏分即为无水肼。
①在蒸馏过程中不需要的仪器是 (填序号字母)。
| A．酒精灯 | B．长直玻璃导管 | C．锥形瓶 | D．冷凝管 |
②除上述必需的仪器外，还缺少的玻璃仪器是 。
⑶肼能使锅炉内壁的铁锈(主要成分Fe2O3)变成磁性氧化铁(Fe3O4)层，可减缓锅炉锈蚀。若反应过程中肼转化为氮气，则每生成1 mol Fe3O4，需要消耗肼的质量为 g。
⑷磁性氧化铁(Fe3O4)的组成可写成FeO·Fe2O3。某化学实验小组通过实验来探究一黑色粉末是否由Fe3O4、CuO组成(不含有其它黑色物质)。探究过程如下：
提出假设：假设1. 黑色粉末是CuO；假设2. 黑色粉末是Fe3O4；
假设3. 。
设计探究实验：
取少量粉末放入足量稀硫酸中，在所得溶液中滴加KSCN试剂。
①若假设1成立，则实验现象是 。
②若所得溶液显血红色，则假设 成立。
③为进一步探究，继续向所得溶液加入足量铁粉，若产生 的现象，则假设3成立。
有另一小组同学提出，若混合物中CuO含量较少，可能加入铁粉后实验现象不明显。
查阅资料：Cu2＋与足量氨水反应生成深蓝色溶液，Cu2＋＋4NH3·H2O＝Cu(NH3)42＋＋4H2O。
④为探究是假设2还是假设3成立，另取少量粉末加稀硫酸充分溶解后，再加入足量氨水，若假设2成立，则产生 现象；若产生 现象，则假设3成立。
+8H+
5Fe3++Mn2++4H2O)。
某同学进行硫酸铜晶体结晶水含量的测定实验。完成下列填空：
【实验步骤】
（1）用_______（填仪器名称，下同）准确称量瓷坩埚的质量。
（2）在瓷坩埚中加入约2 g研细的硫酸铜晶体，并称量。
（3）把盛有硫酸铜晶体的瓷坩埚放在泥三角上慢慢加热，直到蓝色完全变白，然后把坩埚移至____________中冷却到室温，并称量。
（4）重复(3)的实验进行恒重操作，直至两次称量结果相差不超过0.001 g。
【数据记录与处理】
| | 第一次实验 | 第二次实验 |
| 坩埚的质量（g） | 29.563 | 30.064 |
| 坩埚＋试样的质量（g） | 31.676 | 32.051 |
| 恒重后，坩埚＋硫酸铜的质量（g） | 30.911 | 31.324 |
| x的值 | 5.05 | 5.13 |
根据上表中的数据处理结果，计算本次实验的相对误差为______%（已知x的理论值为5）。
【分析与讨论】
（1）做一次实验，至少需要加热________次（填数字，下同）；至少需要称量_________次。
（2）恒重操作的目的是__________________。
（3）重复两次实验求x平均值的目的是_____________________________。
（4）实验值比理论值偏大的原因可能是________（填编号）。
a．加热过程中有晶体溅出 b．被测样品中含有加热不挥发的杂质
c．实验前，晶体表面潮湿 d．晶体灼烧后直接放在空气中冷却
实验室常利用甲醛（HCHO）法测定(NH4)2SO4样品中氮的质量分数，其反应原理为：4NH4＋ ＋6HCHO =3H＋＋6H2O＋(CH2)6N4H＋ ［滴定时，1 mol (CH2)6N4H＋与 l mol H＋相当，然后用NaOH标准溶液滴定反应生成的酸。某兴趣小组用甲醛法进行了如下实验：
步骤I 称取样品1．500 g。
步骤II 将样品溶解后，完全转移到250 mL容量瓶中，定容，充分摇匀。
步骤III 移取25．00 mL样品溶液于250 mL锥形瓶中，加入10 mL 20％的中性甲醛溶液，摇匀、静置5 min后，加入1~2滴酚酞试液，用NaOH标准溶液滴定至终点。按上述操作方法再重复2次。
（1）根据步骤III填空：
①碱式滴定管用蒸馏水洗涤后，直接加入NaOH标准溶液进行滴定，则测得样品中氮的质量分数________(填“偏高”、“偏低”或“无影响”)。
②锥形瓶用蒸馏水洗涤后，水未倒尽，则滴定时用去NaOH标准溶液的体积_______(填“偏大”、“偏小”或“无影响”)
③滴定时边滴边摇动锥形瓶，眼睛应观察____________。
A．滴定管内液面的变化 B．锥形瓶内溶液颜色的变化
④滴定达到终点时现象：__________________________________________________。
（2）滴定结果如下表所示：
| 滴定 次数 | 待测溶液的体积 /mL | 标准溶液的体积/mL | |
| 滴定前刻度 | 滴定后刻度 | ||
| 1 | 25．00 | 1．02 | 21．03 |
| 2 | 25．00 | 2．00 | 21．99 |
| 3 | 25．00 | 0．20 | 20．20 |
若NaOH标准溶液的浓度为0．1010 mol·L－1，则该样品中氮的质量分数为___________。
铁是人体不可缺少的微量元素，摄入含铁的化合物可补充铁。“速力菲”是市场上一种常见的补铁药品，下表是说明书的部分内容。
[规格]每片含琥珀酸亚铁 [适应症]用于缺铁性贫血症，预防及治疗用。 [用量用法]成人预防量 /日，成人治疗量 — /日。小儿用量预防量  — /日，治疗量— /日[贮藏]避光、密封、在干燥处保存。 |
（1）该药品中Fe2+会缓慢氧化。国家规定该药物中Fe2+的氧化率（已经被氧化Fe2+的质量与Fe2+总质量的比值）超过10.00% 即不能再服用。
①实验室可采用H2SO4酸化的KMnO4溶液，对“速力菲”中的Fe2+进行滴定(假设药品中其他成份不与KMnO4反应)。请写出该反应的离子方程式： 。
②实验前，首先要精确配制一定物质的量浓度的KMnO4溶液250 mL，配制时需要的玻璃仪器除玻璃棒、烧杯、胶头滴管外，还需 。
③某同学设计了下列滴定方式（夹持部分略去），最合理的是 。（填字母序号）
（2）称量上述含铁元素质量分数为20.00%的“速力菲”10.00 g，将其全部溶于稀H2SO4中，配制成1000 ml溶液，取出20.00 ml，用0.01000 mol?L-1的KMnO4溶液滴定，用去KMnO4溶液12.00 ml ，该药品中Fe2+的氧化率为 。
（3）已知琥珀酸为二元有机羧酸，含23.6 g琥珀酸的溶液与4.0 mol?L-1 100.0 ml的氢氧化钠溶液恰好完全中和。核磁共振氢谱分析显示，琥珀酸分子谱图上只有两组吸收峰。写出琥珀酸溶液与氢氧化钠溶液完全中和的化学方程式(有机物写结构简式) 。
