题目内容
【题目】黄铁矿石是制取硫酸的主要原料,主要成分为FeS2和少量FeS(假设其它杂质中不含铁、硫元素,且高温下不发生化学变化)。某化学兴趣小组对该黄铁矿石进行如下实验探究。将m1g该黄铁矿石的样品放入如图装置(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4FeS2+11O2=2Fe2O3+8SO2,4FeS+7O2=2Fe2O3+4SO2
(1)鼓人空气的作用是___________,锥形瓶乙中NaOH溶液的作用是___________。
(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:
(2)反应结束后,给乙瓶溶液中加入足量H2O2溶液的目的是___________(用化学方程式表示)。
(3)洗涤滤渣的方法是______________________。
(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
①用足量稀硫酸溶解石英管中的固体残渣;②加还原剂使溶液中的Fe3+恰好完全转化为Fe2+后,过滤、洗涤;③将滤液稀释至250mL;④取25.00mL稀释液,用0.1000mol·L-1的酸性KMnO4溶液滴定,三次滴定实验,平均消耗酸性KMnO4溶液25.00mL。
(5)操作②中用铁粉作还原剂,测定铁的含量___________(填“偏高”或“偏低”或“不变”),操作④中滴定时酸性KMnO4溶液盛装在___________填“酸式滴定管”或“碱式滴定管”),③中稀释液中Fe2+的物质的量浓度c(Fe2+)=___________。
【答案】提供反应物O2,排尽生成的SO2,使之完全被乙瓶溶液吸收 吸收反应生成的SO2 Na2SO3+H2O2==Na2SO4+H2O (沿玻璃棒)向过滤器中加蒸馏水至浸没固体,(静置)待水自然全部流下,重复操作2~3次。 偏高 酸式滴定管 0.5000 mol·L-1
【解析】
根据方程式计算计算质量分数;根据流程图及反应原理分析流程中操作的目的和方法;根据滴定原理计算溶液的浓度。
(1)反应中有氧气参加,同时空气可以将生成物带出;产物二氧化硫有毒,用氢氧化钠吸收,
故答案为:提供反应物O2,排尽生成的SO2,使之完全被乙瓶溶液吸收;吸收反应生成的SO2;
(2)H2O2有氧化性,可以氧化亚硫酸钠: Na2SO3+H2O2==Na2SO4+H2O,
故答案为: Na2SO3+H2O2==Na2SO4+H2O;
(3)洗涤滤渣的方法是 (沿玻璃棒)向过滤器中加蒸馏水至浸没固体,(静置)待水自然全部流下,重复操作2~3次,
故答案为: (沿玻璃棒)向过滤器中加蒸馏水至浸没固体,(静置)待水自然全部流下,重复操作2~3次;
(4) S ~ BaSO4
32g 233g
m m2g
则黄铁矿石中硫元素的质量分数为
故答案为:
(5)①使用铁粉作还原剂,使得铁的含量偏高;因为高锰酸钾溶液有强腐蚀性,所以操作④中滴定时酸性KMnO4溶液盛装在酸式滴定管;
5Fe2+ ~ KMnO4
n(Fe2+)=5n( KMnO4)=5×0.1000mol·L-1×25.00mL=0.0125mol,则c(Fe2+)=0.0125mol/25mL= 0.5000 mol·L-1,
故答案为:偏高;酸式滴定管; 0.5000 mol·L-1。
【题目】某实验小组想在实验室收集一瓶干燥纯净的氯气,其实验装置及药品如下。
(1)饱和NaCl的作用是________。
(2)氢氧化钠溶液吸收氯气的离子方程式为________。
(3)已知:不同温度下MnO2与盐酸反应的平衡常数
温度t/℃ | 50 | 80 | 110 |
平衡常数K | 3.104×10-4 | 2.347×10-3 | 1.293×10-2 |
MnO2与盐酸的反应是________(填“放热”或“吸热”)。
(4) 实验采用4 mol/L盐酸时,没有产生明显实验现象。小组学生猜测可能是反应速率慢,其原因可能是:________
Ⅰ 反应温度低;Ⅱ盐酸浓度低。
为探究条件对反应速率的影响,小组同学设计并完成以下实验:
序号 | 试剂 | 条件 | 现象 |
实验1 | 4 mol/L盐酸、MnO2 | 加热 | 无明显现象 |
实验2 | 7 mol/L浓盐酸、MnO2 | 不加热 | 无明显现象 |
实验3 | 7 mol/L浓盐酸、MnO2 | 加热 | 产生黄绿色气体 |
① 根据上述实验可知MnO2与盐酸反应产生氯气的条件为________。
② 小组学生进一步猜测:
Ⅰ.盐酸中c(H+)大小影响了反应速率。
Ⅱ.盐酸中c(Cl-) 大小影响了反应速率。
设计实验方案探究该小组学生的猜想。
③ 为探究增大H+浓度,是增强了MnO2的氧化性,还是增强了Cl-的还原性,小组同学设计了如下实验。
实验中试剂X是________。接通电路,指针几乎不发生偏转。若向右侧容器中滴加浓H2SO4,指针偏转几乎没有变化;若向左侧容器中滴加等体积浓H2SO4,指针向左偏转。则可以得到的结论是________。
【题目】PCl3和PCl5都是重要的化工原料。将PCl3(g)和Cl2(g)充入2L的恒容密闭容器中,在一定条件下发生反应PCl3(g)+Cl2(g)PCl5(g),△H<0并于10min时达到平衡。有关数据如下:下列判断正确的是
PCl3(g) | Cl2(g) | PCl5(g) | |
初始浓度/(molL-1) | 2.0 | 1.0 | 0 |
平衡浓度/(molL-1) | c1 | c2 | 0.4 |
A.10min内,v(Cl2)=0.02mol/(Lmin)
B.升高温度,反应的平衡常数增大
C.反应达到平衡时容器内的压强与初始时容器的压强之比为1:2
D.平衡后移走2.0molPCl3和1.0molCl2,相同条件下再达平衡时,c(PCl5)<0.2molL-1