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m,g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图处理.
[实验二]测定铁元素的含量.Ⅲ.测定铁元素含量的实验步骤如下:
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+完全转化为Fe2+后,过滤、洗涤;
③将滤液稀释至250 mL;
④每次取稀释液25.00 mL,用已知物质的量浓度为c mol/L的酸性KMnO4溶液滴定,三次滴定实验所需KMnO4溶液体积的平均值为V mL(该反应中还原产物为Mn2+)
请完成下列填空:
(1)已知12 g FeS2完全燃烧放热85.3 kJ,则FeS2燃烧热的化学方程式是________.
(2)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有________;Ⅱ中玻璃纤维的作用是________.
(3)Ⅱ中,所加H2O2溶液需足量的理由是________.
(4)Ⅲ的步骤③中,需要用到的仪器除烧杯、玻璃棒外,还有________;
(5)该黄铁矿中硫元素的质量分数________(用Ⅰ、Ⅱ中有关实验数据表达);该黄铁矿中铁的元素的质量分数________(用Ⅰ、Ⅱ中有关实验数据表达)
解析:
(1)FeS2(S)+11/4O21/2Fe2O3(S)+2SO2(g) ΔH=-853 KJ/mol
(2)NaOH,SO2+2OH-SO32-+H2O 防止粉尘进入导管和乙装置
(3)使SO32-全部氧化SO42-
(4)250ml容量瓶 胶头滴管 量筒
(5)32m2/233m1×100% 2.8 CV/m11×100%
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硫酸渣是用黄铁矿制造硫酸过程中排出的废渣,主要化学成分为SiO2约45%,Fe2O3约40%,Al2O3约10%,MgO约5%。目前我国已经在技术上取得突破——从硫酸渣中分离出各种成分并加以利用。其流程和相关数据如下:
查资料得知:
物质名称 |
溶度积(Ksp) |
pH值 |
|
开始沉淀 |
完全沉淀 |
||
Mg(OH)2 |
5.6×10-12 |
9.3 |
10.8 |
Fe(OH)3 |
2.8×10-16 |
2.7 |
3.7 |
Al(OH)3 |
1.3×10-33 |
3.7 |
4.7 |
请回答下列问题:
(1)写出固体A的化学式为 。
(2)若要测定溶液的pH是否达到3.7,下列实验用品中可选用的是 。
A.石蕊试液 B.广泛pH试纸 C.精密pH试纸 D.pH计
(3)完成下列离子反应方程式
①溶液D生成固体E ; ②溶液F生成固体G 。
(4)要将固体C、固体E和固体G都转化为相应的稳定氧化物,需进行的实验操作为 。
(5)若不考虑溶液体积的变化,请计算溶液H中c(Mg2+)= 。