黄铁矿(主要成分为FeS2)是我国大多数硫酸厂制取的主要原料.某化学学习小组对黄铁矿石进行如下实验探究:[实验一]为测定硫元素的含量I.将m1g该黄铁矿样品放入
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黄铁矿(主要成分为FeS2)是我国大多数硫酸厂制取的主要原料.某化学学习小组对黄铁矿石进行如下实验探究:[实验一]为测定硫元素的含量I.将m1g该黄铁矿样品放入
题型:不详
难度:
来源:
黄铁矿(主要成分为FeS
2
)是我国大多数硫酸厂制取的主要原料.某化学学习小组对黄铁矿石进行如下实验探究:
[实验一]为测定硫元素的含量
I.将m
1
g该黄铁矿样品放入如图1所示装置(夹持和加热装置省略)的石英管中,从a处不断地缓缓通入空气,高温灼烧石英管中的黄铁矿样品至反应完全.
II.反应结束后,将乙瓶中的溶液进行如图2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用足量稀硫酸溶解石英管中的固体残渣;
②加还原剂使溶液中的Fe
3+
完全转化为Fe
2+
后,过滤、洗涤;
③将滤液稀释至250mL;
④每次取稀释液25.00mL,用已知物质的量浓度为cmol/L的酸性KMnO
4
溶液滴定,三次滴定实验所需KMnO
4
溶液体积的平均值为VmL(该反应中还原产物为Mn
2-
)
请完成下列填空:
(1)已知12gFeS
2
完全燃烧放热85.3kJ,则FeS
2
燃烧热的化学方程式是______.
(2)I中,甲瓶内所盛试剂是______溶液;乙瓶内发生反应的离子方程式有______;I中玻璃纤维的作用是______.
(3)II中的滤渣在称量前还应进行的操作是______;II中,所加H
2
O
2
溶液需足量的理由是______.
(4)III的步骤③中,需要用到的仪器除烧杯、玻璃棒外,还有______;④中取稀释液25.00mL需用的仪器是______.
(5)该黄铁矿中硫元素的质量分数______(用I、II中有关实验数据表达);该黄铁矿中铁的元素的质量分数______(用I、II中有关实验数据表达)
答案
(1)12gFeS
2
的物质的量为0.1mol,所以1mol完全燃烧放出的热量为853KJ,故答案为:FeS
2
(s)+
11
4
O
2
(g)═
1
2
Fe
2
O
3
(s)+2SO
2
(g)△H=-853kJ/mol;
(2)为防止最后乙溶液中混有BaCO3沉淀而影响实验结果,应将空气中的二氧化碳除去,所以甲装置中可用NaOH溶液,过量NaOH溶液与SO
2
反应生成SO
3
2-
和水H
2
O,离子方程式为2OH
-
+SO
2
═SO
3
2-
+H
2
O;反应中可用玻璃纤维防止粉尘进入导管和乙装置,故答案为:NaOH;2OH
-
+SO
2
═SO
3
2-
+H
2
O;防止粉尘进入导管和乙装置;
(3)为准确称量固体的质量,在称量之前需洗涤和干燥;为减少实验误差,最后使完全转化成SO
4
2-
,从而完全生成硫酸钡沉淀,故答案为:洗涤、干燥;使SO
3
2-
完全转化成SO
4
2-
;
(4)配制250ml一定物质的量浓度的溶液需要烧杯、玻璃棒、胶头滴管、量筒、250ml容量瓶等仪器,高锰酸钾溶液具有强氧化性,应用酸式滴定管量取.答案为:250ml 容量瓶; 酸式滴定管;
(5)根据硫元素守恒,m
1
gFeS
2
中的硫元素最终全部生成BaSO
4
,则有:n(BaSO
4
)=
m
2
233
mol,所以n(S)=
m
2
233
,其质量为
m
2
233
×32
,所以黄铁矿中硫元素的质量分数为:
32
m
2
233
m
1
×100%
;根据反应关系(电子守恒):
MnO
4
-
~5Fe
2+
CV×10
-3
mol 5CV×10
-3
mol,
则原样品中含铁元素的质量为:
5CV×
10
-3
×10mol× 56g/mol
m
1
×100%
=
2.8CV
m
1
×100%
,
故答案为:
32
m
2
233
m
1
×100%
;
2.8CV
m
1
×100%
.
举一反三
某化学兴趣小组测定某FeCl
3
样品(含少量FeCl
2
杂质)中铁元素的质量分数,实验室按以下步骤进行:
①称量a g样品,置于烧杯中;
②加入适量盐酸和适量蒸馏水,使样品溶解,然后准确配制成250mL溶液;
③准确量取25.00mL步骤②中配得的溶液,置于烧杯中,加入适量的氯水使反应完全;
④趁热迅速加入过量氨水,充分搅拌,使沉淀完全;
⑤过滤,洗涤沉淀;
⑥将沉淀转移到坩埚内,加热、搅拌,直到固体全部由红褐色变为红棕色后,在干燥器中冷却至室温后,称量;
⑦重复以上操作,至最后两次称得的质量不超过0.1g为止.
请根据上面叙述,回答:
(1)如图所示仪器中,本实验步骤①②③中必须用到的仪器是E、F和______(填字母).
(2)步骤②加入盐酸的目的是______;加快样品溶解的最简单操作是______.
(3)写出步骤③中发生反应的离子方程式______.
(4)步骤⑤的洗涤是洗去附着在沉淀上的______(写离子符号),洗涤沉淀的操作______.
(5)若坩埚质量是W
1
,坩埚与加热后固体总质量是W
2
,则样品中铁元素的质量分数为______.
题型:不详
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|
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将Na
2
O
2
投入FeCl
2
溶液中,可观察到的现象是( )
A.生成白色沉淀、有气泡产生
B.生成红褐色沉淀、有气泡产生
C.生成浅绿色沉淀、有气泡产生
D.生成黑色沉淀,有气泡产生
题型:不详
难度:
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下列关于Fe
2+
和Fe
3+
的叙述中,错误的是( )
A.Fe
2+
的水溶液为浅绿色
B.Fe
2+
既有氧化性,又有还原性
C.Fe
3+
的水溶液为黄色
D.Fe
3+
溶液中滴入SCN
-
,立即出现红色沉淀
题型:不详
难度:
|
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某研究性学习小组为探究某医药公司出品的液体补血剂中的铁元素,进行了如下实验:
I.向试管中加入液体补铁剂2mL,加入蒸馏水,振荡后发现溶液变澄清透明;滴加KSCN溶液,溶液显示淡红色.学生甲认为此补血剂含铁量很低,属不合格产品.
(1)你认为学生甲的观点合理吗?______
II.学生乙认为还应进一步探究实验,他将学生甲所得溶液分成三份,分别加入了氯水、溴水、碘水.发现加入氯水、溴水后溶液呈血红色,颜色明显加深,加入碘水的试管颜色无明显变化.请回答下列问题:
(2)根据乙的上述实验说明补血剂中的铁为______价.
(3)向补血剂溶液中滴加KSCN溶液,显示淡红色的原因______.
(4)请写出加入氯水后对应的离子反应方程式______.
(5)请根据乙同学的实验现象进一步推断,氯、溴的单质可将铁单质氧化成______价铁,而Fe与I
2
反应的产物应该是______.
III.学生丙也做了与学生甲同样的实验,将所得的淡红色溶液分成两份继续进行实验:
试回答下列问题:
(6)请写出丙的实验①中淡红色褪去的离子方程式______.
(7)关于③中的实验现象,丙同学提出了假设:过量的双氧水将SCN
-
氧化了.请你设计一个实验方案验证丙的假设______.
题型:不详
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下列对各种体系的叙述中,不正确的是( )
A.在含FeCl
2
杂质的FeCl
3
溶液中通入足量C1
2
后,充分加热除去过量Cl
2
,得到较纯净的FeCl
3
溶液
B.一定浓度的醋酸钠溶液可使酚酞试液变红,其原因是溶液中存在如下平衡:CH
3
COO
-
+H
2
O⇌CH
3
COOH+OH
-
,使得溶液中的c(OH
-
)>c(H
+
)
C.常温下,在醋酸溶液中加入少量的CH
3
COONa固体,会使其电离平衡逆向移动
D.处理锅炉水垢中的CaSO
4
时,先用饱和Na
2
CO
3
溶液处理,再加入盐酸,水垢就会溶解
题型:不详
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