题目内容

以下是分析硫铁矿中FeS2含量的三种方法,各方法的操作流程图如下:

请回答下列问题:
(1)流程图中操作①、②、③分别指的是①_________、②__________、③________。
操作④、⑤用到的主要仪器是:④__________、⑤__________(每空填1-2个仪器)。
(2)判断溶液中SO42-离子已沉淀完全的方法是_________________________________。
(3)某同学用方法Ⅲ测定试样中Fe元素的含量,准确称取一定量的矿石试样,试样经溶解、预处理后,
A.用带有刻度的烧杯配制成100 mL试样溶液。B.用量筒量取25.00 mL待测溶液,C.并置于锥形瓶中。D.用蒸馏水洗涤滴定管后装入KMnO4标准溶液,用该标准溶液滴定待测试样,(E)当溶液变成淡紫红色时,停止滴定,如30秒内不褪色,(F)读取并计算滴定管中消耗的KMnO4标准溶液体积,计算试样中的Fe元素含量。请指出该实验过程中错误操作步骤的编号________________________。
(4)某同学采用方法Ⅱ分析矿石中的Fe含量,发现测定结果总是偏高,则产生误差的可能原因是_____________________________________________。
(5)称取矿石试样1.60 g, 按方法Ⅰ分析,称得BaSO4的质量为4.66 g,假设矿石中的硫元素全部来自于FeS2,则该矿石中FeS2的质量分数是___________。

(1)过滤 (1分) 洗涤 (1分) 干燥 (1分) 坩埚、酒精灯 (1分) 天平 (1分)
(2)取上层清液滴加BaCl2溶液,若无白色沉淀生成,说明SO42-沉淀完全 (2分)
(3)A、B、D (3分)
(4)(2分)有三个可能的原因:(写出其中一种,即给2分)
① Fe(OH)3沉淀表面积大,易吸附杂质
②过滤洗涤时未充分将吸附的杂质洗去
③ Fe(OH)3灼烧不充分,未完全转化为Fe2O3
(5)75.0% (3分)

试题分析:(1)从溶液中得到纯净的固体需经过过滤、洗涤、干燥三步,第④步为灼烧使氢氧化铁分解为氧化铁,然后称量氧化铁的质量确定FeS2含量,所以使用的仪器分别为坩埚、酒精灯和天平;(2)取上层清液滴加BaCl2溶液,若无白色沉淀生成,说明SO42-沉淀完全;(3)A、配制溶液要用容量瓶,错误;B、量筒的读数只能精确到十分位,错误;D、滴定管要用待装液润洗,错误。(4)称量的固体质量高,导致结果偏高,故可能的原因有:① Fe(OH)3沉淀表面积大,易吸附杂质 ②过滤洗涤时未充分将吸附的杂质洗去 ③ Fe(OH)3灼烧不充分,未完全转化为Fe2O3;
(5)n(FeS2)=n(SO42-)/2=2n(BaSO4)/2=4.66÷233÷2=0.01mol
该矿石中FeS2的质量分数是0.01×120÷1.60=0.75
练习册系列答案
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(15分)碱式碳酸铜的成分有多种,其化学式一般可表示为xCu(OH)2·yCuCO3。
(1)孔雀石呈绿色,是一种名贵的宝石,其主要成分是Cu(OH)2·CuCO3。某兴趣小组为探究制取孔雀石的最佳反应条件,设计了如下实验:
实验1:将2.0mL 0.50 mol·L–1的Cu(NO3)2溶液、2.0mL 0.50 mol·L–1的NaOH溶液和0.25 mol·L–1的Na2CO3溶液按表Ⅰ所示体积混合。
实验2:将合适比例的混合物在表Ⅱ所示温度下反应。
实验记录如下:
表Ⅰ                                      表Ⅱ
编号
V (Na2CO3)/mL
沉淀情况
 
编号
反应温度/℃
沉淀情况
1
2.8
多、蓝色
 
1
40
多、蓝色
2
2.4
多、蓝色
 
2
60
少、浅绿色
3
2.0
较多、绿色
 
3
75
较多、绿色
4
1.6
较少、绿色
 
4
80
较多、绿色(少量褐色)
 
①实验室制取少许孔雀石,应该采用的最佳条件是                               。
②80℃时,所制得的孔雀石有少量褐色物质的可能原因是                          。
(2)实验小组为测定上述某条件下所制得的碱式碳酸铜样品组成,利用下图所示的装置(夹持仪器省略)进行实验:

步骤1:检查装置的气密性,将过滤、洗涤并干燥过的样品置于平直玻璃管中。
步骤2:打开活塞K,鼓入空气,一段时间后关闭,称量相关装置的质量。
步骤3:加热装置B直至装置C中无气泡产生。
步骤4:                                          (请补充该步操作内容)。
步骤5:称量相关装置的质量。
①装置A的作用是               ;若无装置E,则实验测定的x/y的值将        。(选填“偏大”、“偏小”或“无影响”)。
②某同学在实验过程中采集了如下数据:
A.反应前玻璃管与样品的质量163.8g      B.反应后玻璃管中残留固体质量56.0g
C.装置C实验后增重9.0g                D.装置D实验后增重8.8g
为测定x/y的值,你认为可以选用上述所采集数据中的           (写出所有组合的字母代号)任一组即可进行计算,并根据你的计算结果,写出该样品组成的化学式                        。
(一)(4分)括号中的物质是杂质,写出除去这些杂质的试剂:
(1)MgO (Al2O3)                (2)Cl2(HCl)           
(3)FeCl3(FeCl2)               (4)NaHCO3溶液(Na2CO3)          
(二)(6分)海水中含有大量的氯化镁,从海水中提取镁的生产流程如下图所示:

回答下列问题:
写出在海水中加入氧化钙生成氢氧化镁的化学方程式                    ;
操作①主要是指       ;试剂①可选用         ;
操作②是指          ;经操作③最终可得金属镁。
(三)(8分)实验室配制480ml 0.1mol·L-1的Na2CO3溶液,回答下列问题:
(1)应用托盘天平称取十水碳酸钠晶体        g。
(2)如图所示的仪器配制溶液肯定不需要的是      (填序号),本实验所需玻璃仪器E规格为       mL。

(3)容量瓶上标有:①温度、②浓度、③容量、④压强、⑤刻度线、⑥酸式或碱式这六项中的        。(填数字符号)
(4)配制所需的主要仪器是:a容量瓶、b烧杯、c胶头滴管、d托盘天平,它们在操作过程中使用的前后顺序是       。(填写字母,每种仪器只能选择一次)
(5)玻璃棒是化学实验中常用的一种玻璃工具,则在配制溶液的过程中玻璃棒共起到了      种用途。(填写数字)
(6)若实验时遇到下列情况,将使溶液的浓度偏低的是       。
A.配制前没有将容量瓶中的水除尽;
B.碳酸钠失去了部分结晶水;
C.碳酸钠晶体不纯,其中混有氯化钠;
D.称量碳酸钠晶体时所用砝码生锈;
E.定容时仰视刻度线
某实验小组为研究草酸的制取和草酸的性质,进行如下实验。
实验I:制备草酸
实验室用硝酸氧化淀粉水解液制备草酸的装置如图所示(加热、搅拌和仪器固定装置均已略去),实验过程如下:

①将一定量的淀粉水解液加人三颈瓶中
②控制反应液温度在55?600C条件下,边搅拌边缓慢滴加一定量含有适量催化剂的混酸 (65%HNO3与98%H2S04的质量比为2 :1.5)溶液
③反应3h左右,冷却,抽滤后再重结晶得草酸晶体。
硝酸氧化淀粉水解液过程中可发生下列反应:
C6H12O6+12HNO3→3H2C2O4+9NO2↑+3NO↑+9H2O
C6H12O6+8HNO3→6CO2↑+8NO↑+10H2O
3 H2C2O4+2HNO3→6CO2↑+2NO↑+4H2O
(1)检验淀粉是否水解完全所需用的试剂为________。
(2)实验中若混酸滴加过快,将导致草酸产率下降,其原因是________。
实验II:草酸晶体中结晶水测定
草酸晶体的化学式可表示为H2C2O4? xH2O,为测定x的值,进行下列实验:
①称取6.3g某草酸晶体配成100.0mL的水溶液。
②取25.00mL所配溶液置于锥形瓶中,加入适量稀H2SO4,用浓度为0. 5mol/L的KMnO4溶液滴定,滴定终点时消耗KMnO4的体积为10.00mL。回答下列问题:
(3)写出上述反应的离子方程式________________。
(4)计算x=________。
(5)滴定时,常发现反应速率开始很慢,后来逐渐加快,可能的原因是________。
实验III:草酸不稳定性
查阅资料:草酸晶体(H2C2O4 ?xH20),1000C开始失水,100.5℃左右分解产生H2O、CO和CO2。请用下图中提供的仪器及试剂,设计一个实验,证明草酸晶体分解得到的混合气中有H2O、CO和CO2 (加热装置和导管等在图中略去,部分装置可重复使用)。

回答下列问题:
(6)仪器装置按连接顺序为________。
(7)仪器B中无水硫酸铜的作用________。
(8)能证明混合气中含有CO的实验依据是________。

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