Question

3．某化学兴趣小组制备硫化亚铁并探究其自燃性质．
实验I   在石棉网上把研细的硫粉和铁粉按一定比例混合均匀，用灼热的玻璃棒触及混合物，当混合物呈红热状态时，移开玻璃棒，得到黑色FeS．
（1）玻璃棒的作用是加热引发铁与硫发生反应．
（2）常温下，该实验制得的硫化亚铁不能（填“能”或“不能”）自燃．
实验II    将H₂S气体长时间通入硫酸亚铁铵[（NH₄）₂Fe（SO₄）₂]溶液中进行硫化，制备硫化亚铁．装置示意图如下．

（3）B装置的作用是缓冲瓶（或安全瓶）．
（4）C中反应生成硫化亚铁的离子方程式为H₂S+Fe²⁺=FeS↓+2H⁺
（5）C中的固液混合物经过滤、洗涤、干燥得到产品．检验过滤所得固体物质是否洗涤干净的方法是取少量洗涤液，滴加氯化钡溶液，茗无白色浑浊，则已经洗净．
（6）产品分析结果表：

硫质量分数/%	总铁质量分数/%	亚铁质量分数/%	硫化亚铁质量分数/%
22.00	44.60	38.50	x

①表中x=60.50
②总铁质世分数大于亚铁质量分数，原因是产品中含有三价铁杂质
（7）制得的硫化亚铁在常温下能发生缓慢氧化而自燃，写出该过程的化学方程式：4FeS+7O₂=2Fe₂O₃+4SO₂（写一个）．

Answer 1

分析 实验I：用灼热的玻璃棒触及硫粉和铁粉的混合物，热玻璃棒起加热作用，当混合物呈红热状态时，移开玻璃棒，得到黑色FeS，说明FeS在常温下能稳定存在，故该实验制得的硫化亚铁不能自燃；
实验II：A装置制备硫化氢气体，B装置为安全瓶，起缓冲作用，C装置由硫化氢与硫酸亚铁铵[（NH₄）₂Fe（SO₄）₂]溶液反应制备硫化亚铁：H₂S+Fe²⁺=FeS↓+2H⁺，D装置吸收尾气，
（3）B装置为安全瓶，起缓冲作用；
（4）硫化氢与亚铁离子反应制备硫化亚铁；
（5）硫化亚铁晶体附着硫酸根离子，检验洗涤液中是否混有硫酸根离子即可；
（6）产品中混有三家铁，总铁质量分数大于亚铁质量分数，根据亚铁的质量分数计算硫化亚铁的质量，由此计算其质量分数得x；
（7）硫化亚铁在常温下能发生缓慢氧化而自燃，生成氧化铁和二氧化硫．

解答 解：（1）用灼热的玻璃棒触及硫粉和铁粉的混合物，当混合物呈红热状态时，移开玻璃棒，说明该反应为放热反应，热的玻璃棒加热引发铁与硫发生反应；
故答案为：加热引发铁与硫发生反应；
（2）该反应为放热反应，该过程中FeS在常温下能稳定存在，故故该实验制得的硫化亚铁不能自燃；
故答案为：不能；
（3）B装置为安全瓶，起缓冲作用；
故答案为：缓冲瓶（或安全瓶）；
（4）硫化氢与硫酸亚铁铵[（NH₄）₂Fe（SO₄）₂]溶液反应制备硫化亚铁，离子方程式为：H₂S+Fe²⁺=FeS↓+2H⁺；
故答案为：H₂S+Fe²⁺=FeS↓+2H⁺；
（5）硫化亚铁晶体附着硫酸根离子，检验洗涤液中是否混有硫酸根离子，方法为：取少量洗涤液，滴加氯化钡溶液，茗无白色浑浊，则已经洗净；
故答案为：取少量洗涤液，滴加氯化钡溶液，茗无白色浑浊，则已经洗净；
（6）①设产品总质量为100g，则亚铁质量为38.50g，故FeS中硫元素的质量为$\frac{38.50}{56}×32$g=22g，故FeS的质量为38.50g+22g=60.50g，故硫化亚铁质量分数x%=$\frac{60.50}{100}×100%$=60.50%，x=60.50；
故答案为：60.50；
②产品中混有三家铁，总铁质量分数大于亚铁质量分数；
故答案为：产品中含有三价铁杂质；
（7）硫化亚铁在常温下能发生缓慢氧化而自燃，生成氧化铁和二氧化硫，反应为：4FeS+7O₂=2Fe₂O₃+4SO₂；
故答案为：4FeS+7O₂=2Fe₂O₃+4SO₂．

点评 本题考查了物质制备方案设计，主要考查了化学方程式的书写、实验方案评价、氧化还原反应、物质含量的计算等，题目难度中等，侧重于考查学生的分析问题和解决问题的能量，注意相关基础知识的学习与积累．