Question

【題目】氯化鐵是一種重要的鐵鹽，廣泛用于造紙、印染等污染處理。

【物質(zhì)制備】某興趣小組同學(xué)查找到以黃鐵礦（主要成分是二硫化亞鐵，化學(xué)式為FeS2）為主要原料制備氯化鐵晶體的工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程：

（1）黃鐵礦是 物（填“純凈”或“混合”），其中二硫化亞鐵中鐵元素的化合價(jià)為 。

（2）焙燒過(guò)程主要發(fā)生以下化學(xué)反應(yīng)，配平化學(xué)方程式： FeS2 + O2 高溫Fe2O3 + SO2

（3）該過(guò)程產(chǎn)生的尾氣中含有HCl等氣體，可用 溶液來(lái)吸收（填化學(xué)式）。

【含量測(cè)定】在上述流程中產(chǎn)生的SO2氣體可用于工業(yè)上生產(chǎn)硫酸，該興趣小組的同學(xué)為測(cè)定某黃鐵礦中硫元素的含量進(jìn)行了如下的實(shí)驗(yàn)探究。

已知二氧化硫與氫氧化鈉反應(yīng)生成的亞硫酸鈉能被過(guò)氧化氫氧化成硫酸鈉。（假設(shè)每步反應(yīng)均完全，不考慮裝置內(nèi)原有空氣對(duì)測(cè)定結(jié)果的影響）

甲、乙二個(gè)實(shí)驗(yàn)小組均設(shè)計(jì)了下列裝置，稱取了m1 g黃鐵礦樣品，將樣品放入如下圖所示的硬質(zhì)粗玻璃管中，從a處不斷地緩緩?fù)ㄈ肟諝�，高溫灼燒玻璃管中的黃鐵礦樣品至反應(yīng)完全。

甲組同學(xué)僅稱量了上述實(shí)驗(yàn)所需要的相關(guān)裝置質(zhì)量后即完成了測(cè)定。

乙組同學(xué)則在上述反應(yīng)結(jié)束后，將C瓶中的溶液進(jìn)行了如下圖處理：

問(wèn)題討論：

（4）上述裝置中A瓶?jī)?nèi)所盛的試劑最好是 溶液，其作用是 。

A、B裝置能否對(duì)調(diào)位置？ （填“能”或“否”）

（5）氣體進(jìn)入C瓶后，C瓶中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為 。

（6）甲組同學(xué)應(yīng)稱量的數(shù)據(jù)是 （填編號(hào)）。

①反應(yīng)前C裝置及其中物質(zhì)總質(zhì)量m2 g

②反應(yīng)前C、D裝置及其中物質(zhì)總質(zhì)量m3 g

③反應(yīng)后C裝置及其中物質(zhì)總質(zhì)量m4 g

④反應(yīng)后C、D裝置及其中物質(zhì)總質(zhì)量m5 g

（7）根據(jù)（6）中所選數(shù)據(jù)，甲組同學(xué)測(cè)得的該黃鐵礦中硫元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)的表達(dá)式為 。

（8）乙組同學(xué)最終得到的固體的化學(xué)式為 ，檢驗(yàn)所加BaCl2溶液是否過(guò)量的方法是 ，乙組的實(shí)驗(yàn)過(guò)程中洗滌濾渣的目的是 ，若未洗滌就直接烘干稱量，則會(huì)使測(cè)定結(jié)果 （填“偏大、偏小或不變”），檢驗(yàn)濾渣是否洗凈所用試劑是 溶液，該小組測(cè)定的硫元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)的表達(dá)式為 。

Answer 1

【答案】（1）混合 +2

（2）4 11 2 8 (共1分)

（3）NaOH等

（4）NaOH 吸收空氣中的CO2 否

（5）SO2 + 2 NaOH = Na2SO3 + H2O

（6）②④

（7）（m5-m3）/2m1

（8）BaSO4 靜置，在上層清液再加BaCl2溶液，若無(wú)沉淀產(chǎn)生，則已過(guò)量

除去沉淀表面的可溶性雜質(zhì) 偏大 AgNO3 /碳酸鈉/硫酸鈉等 ; 32 m6/233 m1

【解析】

試題分析：（1）黃鐵礦是混合物，根據(jù)化合物中各元素正負(fù)化合價(jià)代數(shù)和為0，可知鐵的化合價(jià)為+2；（2）根據(jù)化學(xué)反應(yīng)前后各原子種類和原子個(gè)數(shù)不變進(jìn)行配平。（3）HCl為酸性氣體，可用堿溶液來(lái)吸收（4）氫氧化鈉溶液能與空氣中的二氧化碳反生反應(yīng)，AB不能互換，互換后不能除去空氣中的二氧化碳和水，會(huì)對(duì)后邊的實(shí)驗(yàn)造成干擾；（5）二氧化硫和氫氧化鈉反應(yīng)，生成亞硫酸鈉和水；（6）C、D裝置中增加的質(zhì)量是反應(yīng)后生成的二氧化硫的質(zhì)量，知道了二氧化硫的質(zhì)量，再結(jié)合樣品的質(zhì)量即可計(jì)算出硫元素質(zhì)量分?jǐn)?shù)，故選②④ ；（7）二氧化硫中硫元素質(zhì)量分?jǐn)?shù)為50%，所以根據(jù)（6）中所選數(shù)據(jù)可計(jì)算出樣品中硫元素質(zhì)量分?jǐn)?shù)。（8）過(guò)氧化氫具有很強(qiáng)的氧化性，將亞硫酸鈉氧化呈硫酸鈉，硫酸鈉和氯化鋇生成硫酸鋇沉淀，所以乙組同學(xué)最終得到的固體為硫酸鋇；檢驗(yàn)所加氯化鋇是否過(guò)量的方法是取上層清液再加氯化鋇，若有白色沉淀，則證明已經(jīng)過(guò)量；乙組的實(shí)驗(yàn)過(guò)程中洗滌濾渣的目的是除去沉淀表面的可溶性雜質(zhì)，若未洗滌，直接烘干稱量，會(huì)使結(jié)果偏大，檢驗(yàn)濾渣是否洗凈所用試劑是硝酸銀溶液或碳酸鈉溶液等；根據(jù)質(zhì)量守恒可以計(jì)算出硫鐵礦中硫的質(zhì)量，從而得出硫元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為32 m6/233 m1