15.黃鐵礦因其淺黃銅色和明亮的金屬光澤,常被誤認(rèn)為是黃金,故又稱為“愚人金”.某化學(xué)興趣小組對(duì)某黃鐵礦石(主要成分為FeS2)進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn)探究.
[實(shí)驗(yàn)一]:測(cè)定硫元素的含量
I.將m1 g該黃鐵礦樣品放入如圖1所示裝置(夾持和加熱裝置省略)的石英管中,從a處不斷地緩緩?fù)ㄈ肟諝猓邷刈茻⒐苤械狞S鐵礦樣品至反應(yīng)完全得到紅棕色固體和一種刺激性氣味的氣體.

Ⅱ.反應(yīng)結(jié)束后,將乙瓶中的溶液進(jìn)行如圖2處理:
問(wèn)題討論:
(1)寫出石英管中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為:4FeS2+11O2 $\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$2Fe2O3+8SO2
(2)I中,干燥管甲內(nèi)所盛試劑是堿石灰(或氫氧化鈉固體或氧化鈣固體),有同學(xué)提出該實(shí)驗(yàn)裝置存在安全隱患,請(qǐng)用簡(jiǎn)潔的文字說(shuō)明:裝置乙易發(fā)生倒吸.
(3)該黃鐵礦石中硫元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為$\frac{32{m}_{2}}{233{m}_{1}}$×100%.
[實(shí)驗(yàn)二]:設(shè)計(jì)圖3實(shí)驗(yàn)方案測(cè)定鐵元素的含量
問(wèn)題討論:
(4)②中,若選用鐵粉作還原劑,會(huì)使測(cè)量結(jié)果偏高(填“不影響”、“偏高”或“偏低”).
(5)③中,需要用到的玻璃儀器除燒杯、玻璃棒、膠頭滴管外,還有250mL容量瓶.
(6)④中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為5Fe2++MnO4-+8H+=Mn2++5Fe3++4H2O.

分析 (1)石英管中發(fā)生反應(yīng)是高溫下FeS2被氧氣氧化成二氧化硫和三氧化二鐵;
(2)甲中使用固體干燥劑,用于除掉空氣中的水分,所以選用堿石灰;裝置乙易發(fā)生倒吸現(xiàn)象;
(3)根據(jù)硫原子守恒計(jì)算硫鐵礦中硫的質(zhì)量,從而計(jì)算其質(zhì)量分?jǐn)?shù);
(4)鐵和鐵離子反應(yīng)生成的亞鐵離子物質(zhì)的量增大;若將稀釋液久置,溶液中的亞鐵離子部分被氧化成鐵離子;
(5)根據(jù)一定物質(zhì)的量濃度溶液的配制中需使用的儀器完成;
(6)酸性高錳酸鉀溶液氧化亞鐵離子生成鐵離子.

解答 解:(1)高溫下,F(xiàn)eS2被氧氣氧化成二氧化硫和氧化鐵,根據(jù)化合價(jià)升降相等配平:二硫化亞鐵當(dāng)做整體,化合價(jià)總共升高了(1×1+5×2)=11價(jià),氧氣化合價(jià)降低4價(jià),所以氧氣前面配11,二硫化亞鐵前面配4,配平后的化學(xué)方程式為:4FeS2+11O2 $\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$2Fe2O3+8SO2,
故答案為:4FeS2+11O2  $\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$ 2Fe2O3+8SO2;
(2)由于甲裝置需要使用固體干燥劑,用于除掉空氣中的水分,可以選用堿石灰(或氫氧化鈉固體或氧化鈣固體),該實(shí)驗(yàn)裝置存在安全隱患是乙裝置中液體易到吸入玻璃管,
故答案為:堿石灰(或氫氧化鈉固體或氧化鈣固體);裝置乙易發(fā)生倒吸;
(3)最終所得沉淀是硫酸鋇,根據(jù)硫原子守恒得硫的質(zhì)量,設(shè)硫的質(zhì)量為x,
  S-----BaSO4
 32g    233g
  x      m2g
 x=$\frac{32{m}_{2}}{233}$g
質(zhì)量分?jǐn)?shù)=$\frac{32{m}_{2}}{233{m}_{1}}$×100%,
故答案為:$\frac{32{m}_{2}}{233{m}_{1}}$×100%;
(4)鐵和鐵離子反應(yīng)生成的亞鐵離子物質(zhì)的量增大,用高錳酸鉀物質(zhì)的量增大,測(cè)定結(jié)果偏高,故答案為:偏高; 
(5)一定物質(zhì)的量濃度溶液的配制中,除了燒杯、玻璃棒、膠頭滴管外,還需要250mL容量瓶,故答案為:250mL容量瓶;
(6)④中發(fā)生反應(yīng)為高錳酸鉀溶液氧化亞鐵離子生成鐵離子,氧化還原反應(yīng)離子方程式為:5Fe2++MnO4-+8H+=Mn2++5Fe3++4H2O,
故答案為:5Fe2++MnO4-+8H+=Mn2++5Fe3++4H2O.

點(diǎn)評(píng) 本題考查物質(zhì)成分和含量的測(cè)定,涉及儀器選用、誤差分析、質(zhì)量分?jǐn)?shù)計(jì)算等知識(shí),具有較強(qiáng)的綜合性,解題時(shí)注意從質(zhì)量守恒的角度分析,題目難度中等.

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:解答題

5.(1)下列反應(yīng)中,屬于吸熱反應(yīng)的是④⑤⑦.
①物質(zhì)燃燒  ②炸藥爆炸  ③酸堿中和反應(yīng)  ④二氧化碳通過(guò)熾熱的碳 ⑤Ba(OH)2•8H2O與NH4Cl反應(yīng) ⑥鐵粉與稀鹽酸反應(yīng) ⑦煅燒石灰石(主要成分是CaCO3)制生石灰(CaO) ⑧生石灰與水作用制熟石灰 ⑨食物因氧化而腐。
(2)已知反應(yīng):
 ①N2(g)+O2(g)═2NO(g)△H1    ②2H2(g)+O2(g)═2H2O(g)△H2
 ③N2(g)+3H2(g)═2NH3(g)△H3 利用上述三個(gè)反應(yīng),計(jì)算4NH3(g)+5O2(g)═4NO(g)+6H2O(g)△H4的反應(yīng)焓變?yōu)?△H1+3△H2-2△H3 (用含△H1、△H2、△H3的式子表示).
(3)在400℃、101kPa時(shí),NO2(g)+CO(g)=NO(g)+CO2(g)反應(yīng)過(guò)程的能量變化如圖所示.
①該反應(yīng)是放熱 (填“吸熱”或“放熱”)反應(yīng).
②該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為NO2(g)+CO(g)$\frac{\underline{\;\;\;400℃\;\;\;}}{101kPa}$NO(g)+CO2(g)△H=-234 kJ•mol-1;.
③改變下列條件都可使該反應(yīng)的反應(yīng)速率改變,其中通過(guò)降低活化能加快反應(yīng)速率的是d.
a.濃度b.壓強(qiáng)c.溫度d.催化劑
 ④反應(yīng)體系中加入催化劑對(duì)反應(yīng)熱是否有影響?否 (填“是”或“否”),原因是催化劑只能改變化學(xué)反應(yīng)的速率和途徑,不能改變化學(xué)反應(yīng)始態(tài)和終態(tài)的能量,因此對(duì)反應(yīng)熱沒有影響.

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:選擇題

6.紫水晶在西方國(guó)家代表著“愛的守護(hù)石”,其主要成分SiO2屬于( 。
A.堿性氧化物B.酸性氧化物C.D.

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:推斷題

3.有關(guān)物質(zhì)的轉(zhuǎn)化關(guān)系如圖1所示.A是黑色非金屬單質(zhì),C、E、F均為氧化物,E、F常溫下呈氣態(tài),且E能使品紅褪色,G是一種常見的無(wú)色液體,I是一種難溶于水的白色膠狀沉淀,能溶于B溶液.請(qǐng)回答下列問(wèn)題:
(1)C的化學(xué)式為Al2O3
(2)G的電子式為
(3)寫出①反應(yīng)的化學(xué)方程式:C+2H2SO4(濃)$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2SO2↑+CO2↑+2H2O.
(4)寫出過(guò)量的F參加反應(yīng)時(shí)②的離子方程式:AlO2-+CO2+2H2O═Al(OH)3↓+HCO3-

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:選擇題

10.下列說(shuō)法正確的是( 。
A.常溫下,C(s)+H2O(g)?CO(g)+H2(g)不能自發(fā)進(jìn)行,則該反應(yīng)的△H<0
B.合成氨反應(yīng)中使用高效催化劑可提高原料轉(zhuǎn)化率
C.電解冶煉鋁時(shí)需定期更換陽(yáng)極的石墨電極
D.25℃時(shí),向0.1 mol•L-1 CH3COOH溶液中加水稀釋,$\frac{c(C{H}_{3}COOH)}{c(C{H}_{3}CO{O}^{-})}$逐漸增大

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:選擇題

20.設(shè)NA為阿伏加徳羅常數(shù)的值,下列說(shuō)法不正確的是( 。
A.56g鐵片與足量濃H2SO4在加熱的條件下可生成1.5NA個(gè)SO2分子
B.標(biāo)準(zhǔn)狀況下20g D2O分子中所含中子數(shù)為10NA
C.常溫下,將0.1NA個(gè)氯化氫分子溶于1L水中,得到0.1mol/L的鹽酸
D.2.8g乙烯和2.8g聚乙烯中含碳原子數(shù)均為0.2NA

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:選擇題

7.現(xiàn)在污水治理越來(lái)越引起人們重視,可以通過(guò)膜電池除去廢水中的乙酸鈉和對(duì)氯苯酚( 。,其原理如圖所示,下列說(shuō)法正確的是.
A.電流方向從B極沿導(dǎo)線經(jīng)小燈泡流向A極
B.A極的電極反應(yīng)式為+e-═Cl-+
C.當(dāng)外電路中有0.2mole-轉(zhuǎn)移時(shí),通過(guò)質(zhì)子交換膜的H+的個(gè)數(shù)為0.1NA
D.B極為電池的正極,發(fā)生還原反應(yīng)

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:選擇題

4.下列說(shuō)法正確的是( 。
A.Fe不能與水蒸氣發(fā)生化學(xué)反應(yīng)
B.白色Fe(OH)2在空氣中放置最終變成灰綠色
C.鋁可以與氫氧化鈉溶液發(fā)生反應(yīng):2Al+2NaOH+2H2O═2NaAlO2+3H2
D.氯化鐵溶液不能與銅單質(zhì)發(fā)生反應(yīng)

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:實(shí)驗(yàn)題

15.實(shí)驗(yàn)小組同學(xué)看到一則報(bào)道:某造紙廠誤將槽車中漂白液(NaCl和NaClO的混合液)倒入盛放飽和KAl(SO42溶液的池中,造成中毒事件.該小組同學(xué)為探究中毒原因進(jìn)行了如下實(shí)驗(yàn).
(1)小組同學(xué)依據(jù)漂白液具有漂白消毒的性質(zhì)推測(cè),漂白液中ClO-具有氧化性.實(shí)驗(yàn)如下:
Ⅰ.用pH試紙檢驗(yàn),漂白液pH>7,飽和KAl(SO42溶液pH<7.
Ⅱ.取10mL漂白液,依次加入Na2SO3溶液和BaCl2溶液,有白色沉淀生成,經(jīng)檢驗(yàn)白色沉淀不溶于鹽酸.
Ⅲ.另取10mL,漂白液,加入品紅溶液,溶液紅色逐漸變淺,一段時(shí)間后褪為無(wú)色.
Ⅳ.再取10mL漂白液,加入品紅溶液,加入少量稀硫酸酸化后,溶液紅色立即變?yōu)闊o(wú)色.
①漂白液pH大于7的原因是(用離子方程式表示)ClO-+H2O?HClO+OH-
②由實(shí)驗(yàn)Ⅱ得出ClO-具有氧化性,寫出相應(yīng)的離子方程式ClO-+SO32-=Cl-+SO42-、Ba2++SO42-=BaSO4↓或Ba2++ClO-+SO32-=BaSO4↓+Cl-
③對(duì)比實(shí)驗(yàn)Ⅲ和Ⅳ說(shuō)明ClO-氧化性與溶液酸堿性的關(guān)系是ClO-的氧化性隨氫離子濃度增大而增大.
(2)小組同學(xué)依據(jù)(1)中的實(shí)驗(yàn),提出:漂白液在酸性溶液中有Cl2生成.
用圖所示的裝置繼續(xù)實(shí)驗(yàn),探究漂白液在酸性溶液中是否能反應(yīng)生成Cl2
①裝置B的作用是吸收氯氣防止污染空氣;盛放的藥品是NaOH溶液.
②若打開分液漏斗活塞向燒瓶中加入硫酸,不久燒瓶中有黃綠色氣體產(chǎn)生.A中反應(yīng)的離子方程式ClO-+Cl-+2H+=Cl2↑+H2O.
③若打開分液漏斗活塞向燒瓶中加入飽和KAl(SO42溶液,觀察到產(chǎn)生大量的白色膠狀沉淀,同時(shí)有黃綠色氣體產(chǎn)生.A中加KAl(SO42溶液反應(yīng)的離子方程式是3ClO-+Al3++3H2O=3HClO+Al(OH)3↓.
(3)上述實(shí)驗(yàn)說(shuō)明漂白液與酸性溶液混合會(huì)產(chǎn)生Cl2.若取10mL漂白液與足量BaCl2溶液混合后,不斷通入SO2至過(guò)量,在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中可能的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是產(chǎn)生白色沉淀.

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同步練習(xí)冊(cè)答案