题目内容
【题目】(一)某溶液中可能含有Fe2+、Mg2+、Cu2+、NH4+、Al3+中的一种或几种。当加入一种淡黄色固体并加热溶液时,有刺激性气体放出和白色沉淀生成,加入淡黄色固体的物质的量(横坐标)与析出沉淀和产生气体的物质的量(纵坐标)的关系,如下图1所示。请填写下列空白:
(1)在该溶液中含有的离子是_____________,物质的量浓度之比为_______________。
(2)所加的淡黄色固体是________________(化学式)。
(二)黄铁矿石的主要成分为FeS2和少量FeS(假设其他杂质中不含Fe、S元素,且高温下不发生化学变化),是我国大多数硫酸厂制取硫酸的主要原料。某化学兴趣小组对该黄铁矿石进行如下实验探究。将m1 g该黄铁矿石的样品放入如图2装置(夹持和加热装置略)的石英管中,从a处不断地缓缓通入空气,高温灼烧黄铁矿样品至反应完全。其反应的化学方程式为:
【实验一】:测定硫元素的含量
反应结束后,将乙瓶中的溶液进行如下处理:
(3)反应结束后乙瓶中的溶液需加足量H2O2溶液的目的是(用化学方程式表示)________________________________________。
(4)该黄铁矿石中硫元素的质量分数为______________(列出表达式即可)。
【实验二】:测定铁元素的含量
(5)③中,需要用到的仪器除烧杯、玻璃棒、胶头滴管外,还有_________________。
(6)某同学一共进行了三次滴定实验,实验结果记录如下:
实验次数 | 第一次 | 第二次 | 第三次 |
消耗KMnO4溶液体积/mL | 25.00 | 25.03 | 24.97 |
根据所给数据,计算该稀释液中Fe2+的物质的量浓度为c(Fe2+) =_______________。
【答案】 Mg2+、Al3+、NH4+ 1:1:3 Na2O2 Na2SO3+H2O2=Na2SO4+H2O 32m2/233m1×100% 250mL容量瓶 0.5mol/L
【解析】(一)淡黄色固体加入溶液中,并加热溶液时,有刺激性气体放出和白色沉淀生成,则淡黄色固体为Na2O2,图象实际为两个图合在一起,上面的一条曲线是气体,下面的一条曲线是沉淀,图象中加入8mol过氧化钠后,沉淀减小,且没有完全溶解,则溶液中一定没有Fe2+和Cu2+,一定有NH4+、Al3+、Mg2+,加入8mol过氧化钠之后,生成气体减小,故加入8mol过氧化钠时,铵根离子完全反应。
(1)在该溶液中含有的离子是 Mg2+、Al3+、NH4+ ; 由纵坐标可知:n(Mg2+)=n[Mg(OH)2]=2mol,n(Al3+)=4mol-n[Mg(OH)2]=2mol.当n(Na2O2)=8mol时,由2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑,可知n(O2)=8mol×1/2=4mol,所以n(NH4+)=n(NH3)=10mol-n(O2)=6mol,故n(Mg2+):n(Al3+):n(NH4+)=2mol:2mol:6mol=1:1:3; (2)淡黄色固体为Na2O2。
(二)(3)反应结束后乙瓶中的溶液需加足量H2O2溶液的目的是:为使亚硫酸根离子完全转化为硫酸根离子,加入的双氧水要足量,发生的反应的化学方程式为:Na2SO3+H2O2=Na2SO4+H2O;
(4)最终所得沉淀是硫酸钡,根据硫原子守恒得硫的质量,设硫的质量为x,
S~~~BaSO4
32g 233g
x m2g
x=32m 2/233g
质量分数=
(5)步骤③中,一定物质的量浓度溶液的配制中,除了烧杯、玻璃棒、胶头滴管外,还需要250mL容量瓶;
(6))先求滴定过程中高锰酸钾溶液平均消耗体积==25mL,
氧化还原反应为:5Fe2++MnO4-+8H+=Mn2++5Fe3++4H2O,设亚铁离子物质的量为n,则
5Fe2++MnO4-+8H+=Mn2++5Fe3++4H2O
5 1
n 0.1mol·L-1×0.025L
n=0.0125mol;
c(Fe2+)= =0.5000mol·L-1;
![](http://thumb2018.1010pic.com/images/loading.gif)