题目内容

黄铁矿(主要成分为FeS2)是我国大多数硫酸厂制取的主要原料.某化学学习小组对黄铁矿石进行如下实验探究:
[实验一]为测定硫元素的含量
I.将m1g该黄铁矿样品放入如图所示装置(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.

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
氢氧化钠或氢氧化钾
氢氧化钠或氢氧化钾
溶液.乙瓶内发生反应的离子方程式有
SO2+2OH-=SO32-+H2O
SO2+2OH-=SO32-+H2O
2SO32-+O2=2SO42-
2SO32-+O2=2SO42-

(2)Ⅱ中,所需H2O2溶液足量的理由是
使SO32-完全氧化为SO42-
使SO32-完全氧化为SO42-

(3)该黄铁矿石中硫元素的质量分数为
32m2
233m1
×100%
32m2
233m1
×100%

[实验二]:设计以下实验方案测定铁元素的含量

问题讨论:
(4)②中,若选用铁粉作还原剂.你认为合理吗?
不合理
不合理

若不合理,会如何影响测量结果:
会使所测得的铁元素的质量分数偏大
会使所测得的铁元素的质量分数偏大
(若合理,此空不答).
(5)③中,需要用到的仪器除烧杯、玻璃棒、胶头滴管外,还有
250mL容量瓶
250mL容量瓶

(6)④中发生反应的离子方程式为
5Fe2++MnO4ˉ+8H+=Mn2++5Fe3++4H2O
5Fe2++MnO4ˉ+8H+=Mn2++5Fe3++4H2O
分析:[实验一](1)为防止二氧化碳的干扰,应将空气中的二氧化碳用碱液除掉;二氧化硫能和氢氧化钠反应生成盐;亚硫酸根离子能被氧气氧化生成硫酸根离子;
(2)双氧水足量时才能将亚硫酸根离子完全转化;
(3)根据硫原子守恒计算硫铁矿中硫的质量,从而计算其质量分数;
[实验二](4)铁能转化为亚铁离子导致铁的含量增大;
(5)根据一定物质的量浓度溶液的配制中各仪器的作用选取仪器;
(6)亚铁离子能被酸性高锰酸钾溶液氧化生成铁离子,同时有锰离子生成.
解答:解:(1)空气中含有二氧化碳,能和乙中的氢氧化钠反应生成碳酸钠,碳酸钠和氯化钡反应生成碳酸钡导致沉淀量增大,从而导致干扰硫元素的测定,所以要把空气中二氧化碳除去,用氢氧化钠或氢氧化钾溶液除去即可,所以甲中盛放的是氢氧化钠溶液或氢氧化钾溶液;
乙中二氧化硫和氢氧化钠反应生成亚硫酸钠,离子方程式为 SO2+2OH-=SO32-+H2O,亚硫酸钠和氧气反应生成硫酸钠,离子方程式为2SO32-+O2=2SO42-
故答案为:氢氧化钠或氢氧化钾;SO2+2OH-=SO32-+H2O;2SO32-+O2=2SO42-
(2)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,故答案为:使SO32-完全氧化为SO42-
(3)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=
32m2
233
g

质量分数=
32m2
233
m1
×100%=
32m2
233m1
×100

故答案为:
32m2
233m1
×100%
(或其他合理答案);
(4)铁也能转化为亚铁离子,导致铁含量增大,所以不合理,故答案为:不合理;会使所测得的铁元素的质量分数偏大;
(5)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,故答案为:250mL容量瓶;
(6)亚铁离子有还原性,酸性条件下高锰酸根离子有强氧化性,所以能发生氧化还原反应生成锰离子、铁离子和水,离子方程式为5Fe2++MnO4-+8H+=Mn2++5Fe3++4H2O;
故答案为:5Fe2++MnO4-+8H+=Mn2++5Fe3++4H2O.
点评:本题考查了探究物质的含量实验,根据元素化合物的性质来分析解答即可,难度不大,注意为防止空气中二氧化碳的干扰,通入石英管中的空气要先除去二氧化碳,为易错点.
练习册系列答案
相关题目

违法和不良信息举报电话:027-86699610 举报邮箱:58377363@163.com

精英家教网