题目内容

(16分)
黄铁矿在高温时和氧气反应生成氧化铁和二氧化硫(假设矿石中的杂质不参与化学反应)。某化学学习小组对黄铁矿样品进行如下实验探究:
【实验一】测定硫元素的含量
I.实验装置如下图所示(夹持和加热装置省略)。A中的试剂是双氧水,将m1g该黄铁矿样品放入硬质玻璃管D中。从A向B中逐滴滴加液体,使气体发生装置不断地缓缓产生气体,高温灼烧硬质玻璃管中的黄铁矿样品至反应完全。

II.反应结束后,将E瓶中的溶液进行如下处理:

【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 用足量稀硫酸溶解硬质玻璃管D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。
请回答下列问题:
(1)仪器B中发生反应的化学方程式是;仪器C中装入的试剂是。E瓶的作用是。
(2)II中加入H2O2发生反应的离子方程式。
(3)III的步骤③中,需要用到的仪器除烧杯、玻璃棒外,还必须要有;④中取稀释液25.00 ml需用的仪器是。
(4)假设在整个实验过程中硫元素和铁元素没有损失,则该黄铁矿样品中硫元素的质量分数为。(用含m1和m2的代数式表示);该黄铁矿中铁元素的质量分数为。(用含m1、c、V的代数式表示)

(1)黄铁矿在高温时和氧气反应,所以A的作用是提供反应所需要的氧气,用过氧化氢制取氧气的方程式为;仪器C之后,气体进入了加热装置所以C装置的作用是干燥气体,所以C中放的是浓硫酸;由于反应中由二氧化硫产生所以E瓶的作用是吸收反应生成的二氧化硫,使其全部转化为亚硫酸根离子,有利于根据亚硫酸根离子的量计算样品中硫元素的质量。
(2)向亚硫酸钠溶液中加入H2O2发生反应的离子方程式为:
(3)步骤③是一个稀释溶液的题,并且要求稀释到一定的体积,所以需要的仪器除玻璃棒烧杯外还需要胶头滴管,250ML容量瓶。酸性KMnO4溶液具有强氧化性所以在吸取25.00 ml酸性KMnO4溶液时必须要用酸式滴定。
(4)硫元素质量分数:m2固体为硫酸钡固体,可以计算出其物质的量为,根据硫守恒可以算出硫元素质量为:所以样品中硫元素的质量分数为% ,铁元素的质量分数:酸性高锰酸钾与亚铁离子反应的方程式为 滴定消耗的高锰酸钾 ,根据方程式可以计算出25ML稀释液中亚铁离子的物质的量为,所以250 ML溶液中共有亚铁离子的物质的量为 ,据此可得出原样品中铁元素的质量为 样品中铁元素的质量分数为
练习册系列答案
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(10分)亚甲基蓝(Methylnene Blue)在碱性条件下与葡萄糖作用生成亚甲基白(Methylene White)。亚甲基蓝的结构简式如下:

著名的蓝瓶子实验操作步骤如下:

①如图示在250mL锥形瓶中,依次加入2 g NaOH、100 mL H2O和3 g葡萄糖,搅拌溶解后,再加入3滴~5滴0.2%的亚甲基蓝溶液,振荡混合液呈现蓝色;
②塞紧橡皮塞(活塞a、b关闭),将溶液静置,溶液变为无色;
③再打开瓶塞,振荡,溶液又变为蓝色;
④再塞紧橡皮塞,将溶液静置,溶液又变为无色。以上③、④可重复多次。
试回答下列问题:
⑴某学生将起初配得的蓝色溶液分装在A、B两支试管中(如上图,A试管充满溶液,B中有少量溶液),塞上橡皮塞静置片刻,两溶液均显无色。若再同时振荡A、B试管,能显蓝色的是__________(填“A”或“B”)。
⑵若塞紧锥形瓶塞并打开活塞a、b,通入足量氢气后,再关闭活塞a、b并振荡,溶液能否由无色变为蓝色____________(填“能”或“不能”);若塞紧锥形瓶塞并打开a、b通入足量氧气,溶液能否由无色变为蓝色_________(填“能”或“不能”)。
⑶上述转化过程中,葡萄糖的作用是__________,亚甲基蓝的作用是______________;
⑷上述实验中葡萄糖也可用鲜橙汁(其中含丰富维生素C)代替,这是因为维生素C具有_______________________;
⑸该实验中③、④操作能否无限次重复进行________(填“能”或“不能”),理由是____________________________________                     。
(13分)某校化学兴趣小组对课本实验结论“葡萄糖与新制氢氧化铜共热生成红色的Cu2O沉淀”提出质疑,认为红色沉淀不一定就是氧化亚铜。为了确定红色沉淀的成分,开展了相关探究。
[一]提出猜想,请你完成猜想2、3。
猜想1、红色沉淀可能是Cu;
猜想2、                                                                ;
猜想3、                                                               。
[二]查阅资料:①Cu20属于碱性氧化物②Cu+在酸I生条件下能发生自身氧化还原反应
[三]制备红色沉淀:①制备氢氧化铜悬浊液②氢氧化铜悬浊液与葡萄糖共热③过滤、洗涤、低温烘干得红色粉末
[四]红色沉淀成分探究:该小组同学设计了三种方案:
方案Ⅰ:取该红色粉末溶于足量稀硝酸中,观察溶液颜色变化。
方案Ⅱ:取该红色粉末溶于足量稀硫酸中,观察是否有残渣。
方案Ⅲ:装置如图所示:(夹持仪器略去)

试回答下列问题:
(1)请分别评价方案I和方案Ⅱ是否合理(填“是”或“否”),并完成相关反应方程式:
方案I:               ,写出Cu20与稀硝酸反应的化学方程式              ;
方案Ⅱ:               ,写出反应的离子方程式                   。
(2)实际上,方案Ⅲ的装置尚存在明显的缺陷,应在A和B之问添加                 。
(3)方案Ⅲ中,探究小组的同学在锥形瓶中加入少量硫酸铜溶液,其目的是            。
(4)方案Ⅲ中,若要测定红色粉末的成分,需要测定下列哪些物理量              (填序号)。
①反应前红色粉末与硬质玻璃管的总质量 ②实验前干燥管的质量 ③实验后干
燥管的质量 ④硬质玻璃管的质量 ⑤锌粒质量 ⑥稀硫酸的物质的量浓度
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可能存在的副反应有:加热反应过程中反应混合物会呈现黄色甚至红棕色;醇在浓硫酸的存在下脱水生成烯和醚等。
(1)制备溴乙烷的需要用到蒸馏水、乙醇、溴化钠、浓硫酸,在烧瓶中加入这几种物质的顺序是                                       。
(2)小火加热,在烧瓶中发生的主要反应有①NaBr + H2SO4­= NaHSO4 + HBr
②                                                 .;
(3)冷水的作用                ;d试管中的现象                          ,
(4)用这种方法制取的溴乙烷中的含少量杂质Br2,欲除去溴代烷中的少量杂质Br2,下列供选试剂中最适合的是__________。
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C.减少HBr的挥发                 D.水是反应的催化剂  

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