题目内容
【题目】某学习小组在实验室中利用下图装置(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—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250 mL溶液；
……
请回答：
⑴仪器a的作用为______________________。
(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__________________。
(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___________________。
(4)取25. 00 mL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___________________。
(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________(填“是”或“否”)合理，原因为_______________________。
(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：①0.10 mol L-1 KmnO4酸性溶液 ②30%H2O2
③0.10 mol L-1 KI淀粉溶液
(6)所选试剂为___________(填序号)；所选试剂应装在_____________(填“酸式”或“碱式”)滴定管中。
⑦所利用的反应原理为__________________(用离子方程式表示)。
【答案】 防止倒吸 使生成的SO2全部被NaOH溶液吸收 250 mL容量瓶、胶头滴管 FeS2 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 ① 酸式 2MnO4-+5SO32-+6H+= 5SO42-+2 Mn2++3H2O
【解析】⑴生成的SO2被氢氧化钠溶液吸收，容易倒吸，因此仪器a的作用为防止倒吸。(2)由于装置中有残留的SO2气体，因此步骤Ⅲ中，停止加热后还需继续通入一段时间的O2的目的为使生成的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250 mL容量瓶、胶头滴管。(4)取25. 00 mL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，即硫酸钡是4.66g，物质的量是0.02mol，则根据S原子守恒可知化合物中S原子的物质的量是0.02mol×250mL/25mL＝0.2mol，质量是6.4g，因此铁原子的质量是12g－6.4g=5.6g，物质的量是0.1mol，则FexSy的化学式为FeS2。(5)由于部分SO2被氧化，且空气中的CO2和水蒸气可能使干燥管增重，所以此方案不合理；(6)由于酸性高锰酸钾溶液显紫红色，不需要另加指示剂，所以所选试剂为0.10 mol L-1 KMnO4酸性溶液；所选试剂应装在酸式滴定管中。⑦高锰酸钾具有氧化性，能氧化亚硫酸钠，方程式为2MnO4-+5SO32-+6H+=5SO42-+2 Mn2++3H2O。
点晴：明确物质的性质和实验原理是解答的关键，注意实验方案的设计要点及评价角度：（1）设计要点：实验方案的设计要明确以下要点：①题目有无特殊要求 ②题给的药品、装置的数量 ③注意实验过程中的安全性操作 ④会画简单的实验装置图 ⑤注意仪器的规格 ⑥要防倒吸、防爆炸、防燃烧、防暴沸、防氧化、防吸水、冷凝、冷却、水浴加热时采取相应措施 ⑦同一仪器在不同位置的相应作用等 ⑧要严格按照“操作(实验步骤)＋现象＋结论”的格式叙述。（2）评价角度：①操作可行性评价：实验原理是否科学、合理，操作是否简单、可行，基本仪器的使用、基本操作是否正确。②经济效益评价：原料是否廉价、转化率是否高，产物产率是否高。③环保评价：原料是否对环境有污染，产物是否对环境有污染，污染物是否进行无毒、无污染处理。
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