题目内容
【题目】硫、铁的化合物有广泛的应用。
(1)过二硫酸铵(NH4)2S2O8可以看成双氧水的衍生物,H2O2分子中的两个H原子被—SO3H基取代后即为过二硫酸。
①(NH4)2S2O8中硫元素的化合价为_________;
②用过二硫酸铵溶液检测废水中的Mn2+,配平下面的离子反应:
__S2O82-+__Mn2++__=___MnO4-+__SO42-+____。
(2)大苏打的成分是Na2S2O3·5H2O,常用于防毒面具中吸收氯气。若1 mol Na2S2O3完全反应,失去8mol电子。写出其水溶液吸收氯气的离子方程式______________。
(3)磁性材料A是由两种元素组成的化合物,某研究小组按如图所示流程探究其组成:
①A的化学式为____________;
②已知化合物A能与盐酸反应,生成一种淡黄色不溶物和一种气体(标准状况下密度为1.518g/L),写出该反应的离子方程式:_______________________。
【答案】 +6 5 2 8H2O 2 10 16H+ S2O32-+4Cl2+5H2O=2SO42-+8C1-+10H+ Fe3S4 Fe3S4+6H+=3H2S↑+3Fe2+ +S
【解析】(1)①H2O2分子中的两个H原子被-SO3H基取代后即为过二硫酸,取代后S元素化合价不变,则(NH4)2S2O8中硫元素的化合价为+6价;②反应中Mn元素化合价由Mn2+中+2价升高为MnO4-中+7价,Mn2+是还原剂,S2O82-中的2个-1价氧元素降低到-2价,得到2个电子,根据电子得失守恒和原子守恒可知配平的离子反应方程式为:2Mn2++5S2O82-+8H2O=2MnO4-+10SO42-+16H+。(2)Na2S2O3·5H2O中S是+2价,若1 mol Na2S2O3完全反应,失去8mol电子,这说明S元素化合价从+2价升高到+6价,即氧化产物是硫酸根,所以其水溶液吸收氯气的离子方程式为S2O32-+4Cl2+ 5H2O=2SO42- +8C1-+ 10H+。(3)C中加入KSCN,D为血红色溶液,可知C为FeCl3,D为Fe(SCN)3,可知B为Fe2O3,且n(Fe2O3)=2.400g÷160g/mol=0.015mol,n(Fe)=0.03mol,m(Fe)=0.03mol×56g/mol=1.68g,A燃烧生成的无色气体E溶于水得到酸性溶液,加入碘的KI溶液,得到无色溶液,说明碘可氧化E的水溶液,E应为SO2,F为H2SO3,G含有H2SO4和HI的混合溶液,可知A含有Fe、S元素,且m(S)=2.96g-1.68g=1.28g,n(S)=1.28g÷32g/mol=0.04mol,因此n(Fe):n(S)=3:4,应为Fe3S4,则
①由以上分析可知,A为Fe3S4;②化合物A能与盐酸反应,生成一种淡黄色不溶物和一种气体(标况下的密度为1.518gL-1),淡黄色不溶物为S,气体的相对分子质量为1.518×22.4L=34,为H2S气体,反应的离子方程式为Fe3S4+6H+=3H2S↑+3Fe2+ +S。