Question

【題目】（一）某溶液中可能含有Fe2＋、Mg2＋、Cu2＋、NH4＋、Al3＋中的一種或幾種。當加入一種淡黃色固體并加熱溶液時，有刺激性氣體放出和白色沉淀生成，加入淡黃色固體的物質的量（橫坐標）與析出沉淀和產生氣體的物質的量（縱坐標）的關系，如下圖1所示。請?zhí)顚懴铝锌瞻祝?/span>

（1）在該溶液中含有的離子是_____________，物質的量濃度之比為_______________。

（2）所加的淡黃色固體是________________（化學式）。

（二）黃鐵礦石的主要成分為FeS2和少量FeS（假設其他雜質中不含Fe、S元素，且高溫下不發(fā)生化學變化），是我國大多數硫酸廠制取硫酸的主要原料。某化學興趣小組對該黃鐵礦石進行如下實驗探究。將m1 g該黃鐵礦石的樣品放入如圖2裝置（夾持和加熱裝置略）的石英管中，從a處不斷地緩緩通入空氣，高溫灼燒黃鐵礦樣品至反應完全。其反應的化學方程式為：

【實驗一】：測定硫元素的含量

反應結束后，將乙瓶中的溶液進行如下處理：

（3）反應結束后乙瓶中的溶液需加足量H2O2溶液的目的是（用化學方程式表示）________________________________________。

（4）該黃鐵礦石中硫元素的質量分數為______________（列出表達式即可）。

【實驗二】：測定鐵元素的含量

（5）③中，需要用到的儀器除燒杯、玻璃棒、膠頭滴管外，還有_________________。

（6）某同學一共進行了三次滴定實驗，實驗結果記錄如下：

實驗次數	第一次	第二次	第三次
消耗KMnO4溶液體積/mL	25.00	25.03	24.97

根據所給數據，計算該稀釋液中Fe2+的物質的量濃度為c(Fe2+) ＝_______________。

Answer 1

【答案】 Mg2＋、Al3＋、NH4＋ 1：1：3 Na2O2 Na2SO3+H2O2=Na2SO4+H2O 32m2/233m1×100% 250mL容量瓶 0.5mol/L

【解析】（一）淡黃色固體加入溶液中，并加熱溶液時，有刺激性氣體放出和白色沉淀生成，則淡黃色固體為Na2O2，圖象實際為兩個圖合在一起，上面的一條曲線是氣體，下面的一條曲線是沉淀，圖象中加入8mol過氧化鈉后，沉淀減小，且沒有完全溶解，則溶液中一定沒有Fe2＋和Cu2＋，一定有NH4＋、Al3＋、Mg2＋，加入8mol過氧化鈉之后，生成氣體減小，故加入8mol過氧化鈉時，銨根離子完全反應。

（1）在該溶液中含有的離子是 Mg2＋、Al3＋、NH4＋ ; 由縱坐標可知：n（Mg2＋）=n[Mg（OH）2]=2mol，n（Al3＋）=4mol-n[Mg(OH)2]=2mol．當n（Na2O2）=8mol時，由2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑，可知n（O2）=8mol×1/2=4mol，所以n（NH4＋）=n（NH3）=10mol-n（O2）=6mol，故n（Mg2＋）：n（Al3＋）：n（NH4＋）=2mol：2mol：6mol=1：1：3; (2)淡黃色固體為Na2O2。

（二）（3）反應結束后乙瓶中的溶液需加足量H2O2溶液的目的是：為使亞硫酸根離子完全轉化為硫酸根離子，加入的雙氧水要足量，發(fā)生的反應的化學方程式為：Na2SO3+H2O2=Na2SO4+H2O；

(4)最終所得沉淀是硫酸鋇，根據硫原子守恒得硫的質量，設硫的質量為x，

S～～～BaSO4

32g 233g

x m2g

x=32m 2/233g

質量分數=

（5）步驟③中，一定物質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；

（6））先求滴定過程中高錳酸鉀溶液平均消耗體積==25mL，

氧化還原反應為：5Fe2＋+MnO4－+8H＋=Mn2＋+5Fe3＋+4H2O，設亞鐵離子物質的量為n，則

5Fe2＋+MnO4－+8H＋=Mn2＋+5Fe3＋+4H2O

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n 0.1mol·L－1×0.025L

n=0.0125mol；

c（Fe2＋）= =0.5000mol·L－1；