题目内容
2.某学习小组在实验室中利用如图装置(夹持装置略去)测定某铁硫化物(FexSy)的组成,并探究反应后D装置所得溶液中含硫化合物的组成.(一)硫化物(FexSy)的组成
实验步骤:
步骤Ⅰ如图连接装置,检査装置气密性,装入药品;
步骤Ⅱ打开分液漏斗旋塞,缓缓滴入水,并点燃酒精喷灯;
步骤Ⅲ当硬质玻璃管中固体质量不再改变时,停止加热,继续通入一段时间的O2
步骤Ⅳ实验结束后,将D中所得溶液加水配制成250mL溶液;
请回答:
(1)仪器a的作用为防止倒吸.
(2)步骤Ⅲ中,停止加热后还需继续通入一段时间的O2,其目的为使生成的SO2全部被NaOH溶液吸收.
(3)步骤IV中配制溶液时所需的玻璃仪器除玻璃棒和烧杯外,还有250mL容量瓶、胶头滴管.
(4)取25.00mL步骤IV中所配溶液,加入足量的双氧水,再加入足量盐酸酸化的BaCl2溶液,将所得沉淀过滤、洗涤、干燥,称其质量为4.66g.则FexSy的化学式为FeS2.
(5)问题讨论:有同学认为可将装置D改为装有足量碱石灰的干燥管,通过测定反应前后干燥管的增重来计算硫元素的含量.你认为此方案否 (填“是”或“否”)合理,原因为部分SO2被氧化,且空气中的CO2和水蒸气可能使干燥管增重.
(二)探究反应后D装置所得溶液中含硫化合物的组成.
理论推测:溶液中除含有Na2SO4外,还可能含有Na2SO3.
实验探究:滴定法测定溶液中Na2SO3的含量.
可供选择的试剂:①0.10mol•L-1KMnO4酸性溶液 ②30%H2O2③0.10mol•L-1KI淀粉溶液
(6)所选试剂为① (填序号);所选试剂应装在酸式 (填“酸式”或“碱式”)滴定管中.
⑦所利用的反应原理为2MnO4-+5SO32-+6H+=5SO42-+2Mn2++3H2O (用离子方程式表示).
分析 (1)仪器a的作用是防止气体被吸收时发生倒吸;
(2)停止加热后还需继续通入一段时间的O2,使生成的二氧化硫全部赶出被吸收;
(3)依据溶液配制过程为计算、称量、溶解、洗涤转移、定容、摇匀等步骤选择仪器;
(4)加入足量盐酸酸化的BaCl2溶液,将所得沉淀过滤、洗涤、干燥,称其质量为4.66g,元素守恒计算硫元素和铁元素物质的量,计算得到化学式;
(5)将装置D改为装有足量碱石灰的干燥管可能空气中二氧化碳和水蒸气进入影响测定结果;
(6)滴定法测定溶液中Na2SO3的含量需要氧化剂高锰酸钾溶液,高锰酸钾溶液具有氧化性能氧化橡胶管,高锰酸钾溶液氧化亚硫酸钠生成硫酸钠.
解答 解:(1)二氧化硫易溶于水,用氢氧化钠溶液吸收易发生倒吸,长颈漏斗的作用是防止液体倒吸,故答案为:防止倒吸;
(2)步骤Ⅲ中,停止加热后还需继续通入一段时间的O2,其目的为使生成的SO2全部被NaOH溶液吸收,
故答案为:使生成的SO2全部被NaOH溶液吸收;
(3)步骤IV中将D中所得溶液加水配制成250mL溶液,配制溶液时所需的玻璃仪器除玻璃棒和烧杯外,还需要250 mL容量瓶,定容用到的胶头滴管,
故答案为:250 mL容量瓶、胶头滴管;
(4)12.0gFexSy,灼烧后生成的二氧化硫被吸收,将D中所得溶液加水配制成250mL溶液,取25.00mL步骤IV中所配溶液,加入足量的双氧水,再加入足量盐酸酸化的BaCl2溶液,将所得沉淀过滤、洗涤、干燥,称其质量为4.66g.硫元素守恒n(S)=n(BaSO4)=$\frac{4.66g}{233g/mol}$=0.02mol,250ml溶液中含硫元素物质的量0.02mol×$\frac{250ml}{25ml}$=0.2mol,铁元素物质的量=$\frac{12.0g-0.2mol×32g/mol}{56g/mol}$=0.1mol,则化学式中n(Fe):n(S)=0.1:0.2=1:2,x=1,y=2,化学式为FeS2,
故答案为:FeS2;
(5)将装置D改为装有足量碱石灰的干燥管,通过测定反应前后干燥管的增重来计算硫元素的含量时部分SO2被氧化,且空气中的CO2和水蒸气可能使干燥管增重,方案不合理,
故答案为:否;部分SO2被氧化,且空气中的CO2和水蒸气可能使干燥管增重;
(6)溶液中除含有Na2SO4外,还可能含有Na2SO3.0.10mol•L-1KMnO4酸性溶液 滴定终点溶液元素变为紫红色说明反应达到终点,过氧化氢能氧化亚硫酸钠但无明显现象,0.10mol•L-1KI淀粉溶液不能氧化亚硫酸钠溶液,所选试剂为①0.10mol•L-1KMnO4酸性溶液,高锰酸钾溶液具有强氧化性盛在酸式滴定管中,
⑦所利用的反应原理为2MnO4-+5SO32-+6H+=5SO42-+2 Mn2++3H2O,
故答案为:①;酸式;2MnO4-+5SO32-+6H+=5SO42-+2 Mn2++3H2O.
点评 本题考查了物质组成的实验测定、滴定实验的判断和定量计算,注意物质性质的熟练掌握,题目难度中等.
| 化学式 | 电离平衡常数 |
| HCN | K=4.9×10-10 |
| CH3COOH | K=1.8×10-5 |
| H2CO3 | K1=4.4×10-7,K2=4.7×10-11 |
(2)25℃时,向NaCN溶液中通入少量CO2,所发生反应的化学方程式为NaCN+H2O+CO2=HCN+NaHCO3.
(3)现有浓度为0.02mol/L的HCN与0.01mol/L NaOH等体积混合后,测得C(Na+)>C(CN-),下列关系正确的是BD.
A.C(H+)>C(OH-) B.C(H+)<C(OH-)
C.C(H+)+C(HCN)=C(OH-) D.C(HCN)+C(CN-)=0.01mol/L
(4)浓的Al2(SO4)3溶液和浓的小苏打(NaHCO3)溶液混合可用于灭火,请用离子反应方程式表示灭火的原理Al3++3HCO3-═Al(OH)3↓+3CO2↑.
(5)已知NaHC2O4水溶液显酸性,请写出该溶液中各离子浓度的大小c(Na+)>c(HC2O4-)>c(H+)>c(C2O42-)>c(OH-);质子守恒表达式c(OH-)=c(H+)-c(C2O42-)+c(H2C2O4).
A.c(OH-)=c(H+)-c(C2O42-)+c(H2C2O4)
B.c(OH-)+2c(C2O42-)+c(HC2O4-)=c(H+)+c(H2C2O4)+c(Na+)
(6)H2C2O4溶液和KMnO4酸性溶液可发生反应:H2C2O4+MnO4-+H+→CO2+Mn2++H2O,若将该反应设计成原电池,请写出原电池的负极的电极反应H2C2O4-2e=2CO2+2H+,反应中每生成标况下4.48LCO2气体,外电路中通过的电子的物质的量为0.2mol.
| A. | 红磷和白磷 | B. | H2O和H2O2 | ||
| C. | 3H和2H | D. | CH3CH2OH和CH3OCH3 |
| A. | 6种 | B. | 7种 | C. | 8种 | D. | 9种 |
| A. | 5种 | B. | 6种 | C. | 3种 | D. | 4种 |