题目内容

7．某研究小组经查阅资料得知：2FeSO4$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$Fe2O3+SO3↑+SO2↑；FeSO4$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$FeO+SO3↑，SO3的熔点是16.8℃，沸点是44.8℃．
I．该小组探究在酒精喷灯加热条件下FeSO4分解的气体产物，实验装置如图所示．

（1）装置Ⅱ的试管中不装任何试剂，其作用是防止溶液倒吸入装置Ⅰ中（或安全瓶），试管浸泡在50℃的水浴中，目的是防止SO3液化或凝固．
（2）装置Ⅲ和装置Ⅳ的作用是探究本实验气体产物成分．请完成实验设计，填写检验试剂、预期现象与结论．
限选试剂：3mol•L-1 H2SO4溶液、6mol•L-1 NaOH溶液、0.5mol•L-1 BaCl2溶液、0.5mol•L-1 Ba（NO3）2溶液、0.01mol•L-1酸性KMnO4溶液、0.01mol•L-1溴水．
检验试剂预期现象和结论
装置Ⅲ的试管中加入0.5 mol•L -1 BaCl2．产生大量白色沉淀，证明气体产物中含有SO3．
装置Ⅳ的试管中加入0.01 mol•L-1 酸性 KMnO4 溶液（或0.0l mol•L-1 溴水）．若溶液紫色（或橙色）褪去，证明气体产物中含有SO2，若溶液紫色（或橙色）无明显变化，证明气体产物中不含SO2
Ⅱ．FeSO4固体往往含有Fe2（SO4）3杂质，该研究小组采用称重法确定固体中铁元素的质量分数，操作流程为：

请根据流程回答：
（1）操作Ⅱ中必须用到的仪器是A
A.25mL酸式滴定管   B.50mL 量筒    C.25mL 量筒   D.25mL碱式滴定管
（2）系列操作名称依次为过滤、洗涤、灼烧．
（3）若最终测得红棕色固体质量为3.2g，则样品中铁元素的质量分数为70%．

分析 I．探究在酒精喷灯加热条件下FeSO4分解的气体产物，装置Ⅱ的试管中不装任何试剂是防止溶液倒吸入装置Ⅰ中，试管浸泡在50℃的水浴中，目的是防止SO3液化或凝固，通过装置Ⅲ的试管中氯化钡溶液证明生成产物有三氧化硫，通过装置Ⅳ的试管中酸性高锰酸钾溶液吸收二氧化硫，证明二氧化硫的存在，最后装置Ⅴ是吸收尾气，
（1）根据安全瓶的作用是可以防止倒吸；当温度高于44.8°C时SO3为气体状态；
（2）根据FeSO4分解的气体产物可能为SO3，也可能是SO3和SO2的混合物，SO3遇到钡离子生成白色沉淀，SO2能使高锰酸钾或溴水褪色；
Ⅱ．FeSO4固体往往含有Fe2（SO4）3杂质取样品32.0g加入过量稀硫酸溶解，加水溶解，配制250.00ml溶液，用酸式滴定管量取25.00ml溶液，加入过氧化氢氧化亚铁离子，加入过量氨水沉淀铁离子生成氢氧化铁，过滤、洗涤、灼烧得到氧化铁，
（1）量取精确度较高的酸性溶液用到酸式滴定管；
（2）从溶液中得到氢氧化铁沉淀，受热分解生成氧化铁；
（3）据铁原子守恒计算．

解答 解：I．（1）Ⅰ中产生的气体极易和溶液反应时，会产生倒吸，所以装置II的试管能防止溶液倒吸入装置Ⅰ中（或安全瓶）；SO3的沸点是44.8°C，当温度高于44.8°C时SO3为气体状态，把试管浸泡在50℃的热水浴中能防止SO3液化或凝固，
故答案为：防止溶液倒吸入装置Ⅰ中（或安全瓶）；防止SO3液化或凝固；
②FeSO4分解的气体产物可能为SO3，也可能为SO3和SO2的混合物，SO3遇到钡离子生成白色沉淀，SO2能使高锰酸钾或溴水褪色；
故答案为：

0.5 mol•L -1 BaCl2
0.01 mol•L-1 酸性 KMnO4 溶液（或0.0l mol•L-1 溴水）若溶液紫色（或橙色）褪去，证明气体产物中含有SO2，若溶液紫色（或橙色）无明显变化，证明气体产物中不含SO2
Ⅱ．（1）该溶液为酸性，精确度为0.01的仪器为酸式滴定管，所以选25mL酸式滴定管，
故答案为：A；
（2）从溶液中得到氢氧化铁沉淀，要过滤、洗涤；从氢氧化铁到氧化铁，要灼烧，
故答案为：过滤；洗涤；灼烧；
（3）Fe2O3中铁的质量为：$\frac{2×56}{160}$×3.2g=2.24g，
据铁原子守恒，则32.0g样品中铁元素的质量分数为：$\frac{250ml}{25.00ml}$×$\frac{2.24g}{32.0g}$×100%=70%，
故答案为：70%．

点评 本题主要考查了二氧化硫和二氧化硫的检验，掌握两者性质的差异是解题的关键，题目综合性较强，题目难度中等．

练习册系列答案
相关题目
13．在任何条件下，纯水显中性，是因为（　　）
A．PH=7B．c（H+）=c（OH-）
C．c（H+）=c（OH-）=10-7mol/LD．c（H+）•c（OH-）=10-14
14．下列不能说明硫的非金属性比氯的非金属性弱的是（　　）
A．硫酸比次氯酸稳定B．硫酸的酸性弱于高氯酸
C．H2S比HCl被氧化D．气态HC1比气态H2S稳定
11．根据对角线规则，下列物质的性质具有相似性的是（　　）
A．硼和硅B．铝和铁C．碳和铝D．铜和金
2．工业上通过电解MnSO4和ZnSO4制取Zn和MnO2，原料为软锰矿和闪锌矿，软锰矿中含MnO2约a%，SiO2约20%，Al2O3约4%，其余为水分，闪锌矿中含ZnS约80%，FeS、CuS、SiO2共约7%，其余为水分．
I．（1）为了测量软锰矿中MnO2含量的测定，现将14.5g软锰矿溶于足量的稀硫酸中，加入足量的碘化钾晶体，充分反应后，过滤，将滤液加水稀释至1L，取25.00ml该溶液于锥形瓶中，滴入几滴淀粉溶液作指示剂，用0.1000mol•L-1的标准Na2S2O3溶液滴定，消耗标准液50.00ml，则软锰矿中MnO2含量60%．
（已知：2KI+2H2SO4+MnO2=I2+2H2O+MnSO4+K2SO4；I2+2S2O32-=2I-+S4O62-）
Ⅱ．研究人员开发了综合利用这两种资源的同槽酸浸工艺，工艺流程如图1所示．

请回答下列问题：
（2）反应I的滤液中含有MnSO4、ZnSO4、CuSO4、Fe2（SO4）3、Al2（SO4）3等．试完成反应I中生成CuSO4和MnSO4的化学方程MnO2+CuS+2H2SO4=S+2H2O+CuSO4+MnSO4．
（3）反应Ⅱ加入适量锌的作用是将溶液中的硫酸铜转化为铜；如果锌过量，还会进一步发生反应的离子方程式为Zn+Fe2+=Fe+Zn2+．
（4）图2是Na2SO4和Na2SO4•10H2O的溶解度曲线（g/100g水），则Ⅳ中得到Na2SO4固体的操作是：将分离出MnCO3和ZnCO3后的滤液升温结晶→趁热过滤→用乙醇洗涤→干燥．用乙醇洗涤而不用水洗的原因是防止Na2SO4固体因溶解而减少，防止Na2SO4固体转变为Na2SO4•10H2O晶体．
（5）用惰性电极电解MnSO4和ZnSO4制得Zn和MnO2的总反应是：MnSO4+ZnSO4+2H2O$\frac{\underline{\;通电\;}}{\;}$Zn+MnO2+2H2SO4．
（6）本工艺可以循环利用的物质除MnO2、MnCO3、ZnCO3以外，还有Zn（写化学式）．
12．根据给出的药品和实验装置，设计一个实验，粗略测定由铜和锌两种金属组成的合金--黄铜中锌的质量分数（黄铜已加工成粉末）．
药品：稀硫酸、浓硫酸、氧化铜．
实验装置：如图所示，另有托盘天平可用．

根据你设计的实验方案回答下列问题：
（1）你选用的药品是稀硫酸．
（2）你选用的实验装置有（填装置编号）AEF．若需要组装，则装置连接的顺序是（用装置接口处的编号表示）①⑨⑧⑦（若不需要组装，则不填）．
（3）称取a g黄铜粉末样品进行实验，实验中你测定的其他有效数据是A
A、生成H2的体积b L（已折算为标准状况）B、反应前仪器和药品的质量c g
C、反应后剩余固体的质量d gD、反应后仪器和药品的质量e g
（4）计算合金中锌的质量分数$\frac{65b}{22.4a}$×100%．
19．电解原理在化学工业中有广泛应用．如图表示一个电解池，装有电解液a；X、Y是两块电极板，通过导线与直流电源相连．回答以下问题：
（1）若X、Y都是惰性电极，a是饱和NaCl溶液，实验开始时，同时在两边
各滴入几滴酚酞溶液，在 X极附近观察到的现象是：有气泡，溶液变红
（2）Y电极上的电极反应式是2Cl--2e-=Cl2↑，检验该电极反应产物的方法是：将湿润的淀粉碘化钾试纸接近出气口，如果试纸变蓝色就说明生成氯气
（3）如果用电解方法精炼粗铜（粗铜中含有杂质锌和银），电解液a选用CuSO4溶液，则Y 电极的材料是粗铜，电极反应式是Zn-2e═Zn2+，Cu-2e-═Cu2+．
16．已知短周期元素的离子aA2+、bB+、cC3-、dD- 都具有相同的电子层结构，则下列叙述正确的是（　　）
A．原子半径 A＞B＞D＞CB．原子序数 D＞C＞B＞A
C．离子半径 C＞D＞B＞AD．单质的还原性 A＞B＞D＞C
17．在1L密闭容器中加入1molN2和3molH2，一定条件下发生反应：N2+3H2?2NH3，1min后测得生成0.06molNH3，该时间段内平均反应速率为（　　）
A．υ（NH3）=0.04mol•L-1•min-1B．υ（H2）=0.06mol•L-1•min-1
C．υ（N2）=0.06mol•L-1•min-1D．υ（N2）=0.03mol•L-1•min-1

违法和不良信息举报电话：027-86699610 举报邮箱：58377363@163.com

精英家教网