题目
题型:不详难度:来源:
在高温时硫铁矿(主要成分FeS2)和氧气反应生成三氧化二铁和二氧化硫(假设硫铁矿中的杂质不参与化学反应)。某化学研究学习小组对硫铁矿样品进行如下实验探究:
【实验一】测定硫元素的含量
I.实验装置如下图所示(夹持和加热装置已省略)。A中的试剂是双氧水,将m·g该硫铁矿样品放人硬质玻璃管D中。从A向B中逐滴滴加液体,使气体发生装置不断地缓缓产生气体,高温灼烧硬质玻璃管D中的硫铁矿样品至反应完全。
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II.反应结束后,将E瓶中的溶液进行如下处理:
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【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用足量稀硫酸溶解已冷却的硬质玻璃管D中的固体,过滤,得到滤液A;
②在滤液A中加入过量的还原剂使溶液中的Fe3+完全转化为Fe2+,过滤,得到滤液B;
③将滤液B稀释为250 mL;
④取稀释液25.00 mL,用浓度为c mol/L的酸性KMnO4溶液滴定,三次滴定实验所需KMnO4溶液体
积的平均值为V mL。
请根据以上实验,回答下列问题:
(1)I中装置C中盛装的试剂是_ ;E瓶的作用是_ 。
(2)11中加入过量H2O2溶液发生反应的离子方程式为____。
(3)111的步骤③中,将滤液B稀释为250 mL需要用到的玻璃仪器除烧杯、玻璃棒、胶头滴管外,
还必须要用到的是_ ;④中盛装KMnO3溶液的仪器是_ 。
(4)假设在整个实验过程中硫元素和铁元素都没有损失,则该硫铁矿样品中硫元素的质量分数为_ 。(用含m1和m2的代数式表示);铁元素的质量分数为____。(用含m1、c、v的代数式表示)
答案
(3)250ml容量瓶(2分);酸式滴定管(2分)
(4)
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解析
(1)A中盛有双氧水,说明该装置是制备氧气的。由于氧气中含有水蒸气,所以C中盛装的试剂是浓硫酸,用来干燥氧气;硫铁矿样品和氧气在高温下反应生成SO2,所以E中氢氧化钠溶液的作用是吸收二氧化硫。
(2)氢氧化钠溶液吸收二氧化硫生成亚硫酸钠,所以11中加入过量H2O2的目的是氧化亚硫酸钠,生成硫酸钠。因此溶液中发生反应的离子方程式为H2O2+SO32-=SO42-+H2O.
(3)111的步骤③中,将滤液B稀释为250 mL需要用到的玻璃仪器除烧杯、玻璃棒、胶头滴管外,
还必须要用到的是250mL容量瓶;④中取稀释液25.00ml,溶液是酸性溶液,体积数据要求到小数点后两位,需用的仪器是酸式滴定管,所以④中盛装KMnO3溶液的仪器是酸式滴定管。
(4)最终所得沉淀是硫酸钡,根据硫原子守恒得硫的质量,设硫的质量为x,则
S——BaSO4
32g 233g
x m2g
解得x=
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所以质量分数=
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高锰酸钾的还原产物是Mn2+,在反应中得到7-2=5个电子。而Fe2+在反应中失去1个电子,所以根据电子的得失守恒可知,在25.00ml溶液中亚铁离子的物质的量是cmol/L×0.001VL×5=0.005cVmol,所以铁元素的质量分数=
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核心考点
试题【(2014届四川省泸州市高三第一次诊断性考试化学试卷)在高温时硫铁矿(主要成分FeS2)和氧气反应生成三氧化二铁和二氧化硫(假设硫铁矿中的杂质不参与化学反应)。】;主要考察你对探究性实验的设计与评价等知识点的理解。[详细]
举一反三
工业上常用铁质容器盛装冷浓硫酸,为研究铁质材料与热浓硫酸的反应,某学校学习小组进行以下探究实验:
[一](1)将已除去表面氧化物的铁钉(碳素钢)放入冷的热的浓硫酸中,10分钟后移人硫酸铜溶液中,片刻后取出观察,铁钉表面无明显变化,其原因是 ;
(2)另称取铁钉6.0g放入15.0mL浓硫酸中,加热,充分应后得到溶液X并收集到气体Y。①甲同学认为X中除Fe3+外还可能含有Fe2+,若要确认其中的Fe2+,应选用
(选填序号)
a.KSCN溶液和氯水 .b铁.粉和KSCN溶液 c.浓氨水 d.酸性KMnO4溶液
②乙同学取336mL(标准状况)气体Y通入足量溴水中,发生反应SO2+Br2+2H2O═2HBr+H2SO4,然后加入足量BaCl2溶液,经适当操作后得干燥固体2.33g由于此推知气体Y中SO2的体积分数为 ;
[探究二]分析上述实验中SO2体积分数的结果,丙同学认为气体Y中还可能含量有H2和Q气体,为此设计了下列探究实验装置(图中夹持仪器省略)
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(3)装置B中试剂的作用是 ;
(4)认为气体Y中还含有Q的理由是 ;(用化学方程式表示)
(5)为确认Q的存在,需在装置中添加M于 (选填序号)
a.A之前 b.A-B间 c.B-C间 d.C-D间
(6)如果气体Y中含有H2,预计实验的现象应是 ;
(7)若要测定限定体积气体Y中H2含量(标准状况下约有28ml H2),除用测量H2体积方法外,否选用质量称量方法?做出判断并说明理由 。
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(1)Na2O2中含有的化学键类型: ;请写出a中反应的化学方程式 。
查阅资料:
①当NaOH溶液pH≥13时,可以使酚酞由红色褪为无色;
②Na2O2与水反应分两步进行:Na2O2 + H2O =" NaOH" + H2O2 2H2O2 = 2H2O + O2↑
(2)请设计实验验证Na2O2与水反应后的溶液中有H2O2残留:取少量b溶液于试管中, ,证明溶液中有H2O2残留。
(3)结合资料,该小组同学针c中溶液红色褪去的原因提出以下假设:
① ;
② 溶液中H2O2破坏酚酞的结构;
③ NaOH和H2O2共同作用结果。
(4)该小组同学测出c中溶液的pH为14,认为还不能排除假设②、③,于是又进行了如下实验,请完成下表空白处:
实验 | 操作 | 现象 | 结论 |
1 | 向少量H2O2中滴加2滴酚酞,放置一段时间,再加入NaOH溶液至pH=12 | 加入NaOH后,无色溶液先变红,后褪色 | ① |
2 | 向少量 NaOH溶液(pH=14)中滴加2滴酚酞;再加适量稀盐酸至溶液 pH=12 | 溶液先变红,后褪色;加盐酸后,又出现红色,且不褪色 | ![]() |
3 | 向Na2O2与水反应后的溶液(pH=14)中滴加2滴酚酞;再加适量稀盐酸至溶液 pH=12 …… | ② …… | 溶液pH大于13时,NaOH使变红的溶液褪色;pH在8~13时, NaOH和H2O2共同作用使溶液褪色 |
某化学兴趣小组利用以下各装置连接成一整套装置,探究氯气与氨气之间的反应.其中D为纯净干燥的氯气与纯净干燥氨气反应的装置.
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请回答下列问题:
(1)连接好装置后,必需进行的一步实验操作是 。
(2)装置E的作用是 ,橡胶管k的作用是 。
(3)从装置D的G处逸出的尾气中可能含有黄绿色的有毒气体,处理方法是 。
(4)装置F中试管内发生反应的化学方程式____ 。
(5)接入D装置的两根导管左边较长、右边较短,目的是______ .
(6)整套装置从左向右的连接顺序是(j)接( )( )接(f)(g)接( )( )接( )( )接(a).
Ⅰ.铁矿石中含氧量的测定,以下实验过程不完整,请补充完整。
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(1)按上图组装仪器,并______________________________________________;
(2)将8.0 g铁矿石放入硬质玻璃管中,装置B、C中的药品如图所示(夹持仪器均省略);
(3)从左端导气管口处不断地缓缓通入H2,____________________________,
点燃A处酒精灯;
(4)充分反应后,撤掉酒精灯,________________________________________;
(5)测得反应后装置B增重2.25 g,则铁矿石中氧的百分含量为________。
Ⅱ.铁矿石中含铁量的测定,流程如下。
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(1)步骤④中煮沸的作用是___________________________________________。
(2)步骤⑤中用到的玻璃仪器有烧杯、胶头滴管、250 mL容量瓶、________。
(3)下列有关步骤⑥的操作中说法正确的是________。
a.因为碘水为黄色,所以滴定过程中不需加指示剂
b.锥形瓶不需要用待测液润洗
c.滴定过程中可利用淀粉溶液作指示剂
d.滴定过程中,眼睛注视滴定管中液面变化
e.滴定结束后,30 s内溶液不恢复原来的颜色,再读数
f.滴定结束后,滴定管尖嘴部分有气泡,则测定结果偏大
(4)若滴定过程中消耗0.500 0 mol·L-1 KI溶液20.00 mL,则铁矿石中铁的百分含量为________。
Ⅲ.由Ⅰ、Ⅱ可以推算出该铁矿石中铁的氧化物的化学式为________。
Ⅰ.【提出猜想】
猜想1:所得沉淀为 ;
猜想2:所得沉淀为 ;
猜想3:所得沉淀为碱式碳酸铜[化学式可表示为mCu(OH)2·nCuCO3]。
Ⅱ.【查阅资料】无论是哪一种沉淀受热均易分解(假设均不含结晶水)。
Ⅲ.【实验探究】
步骤1:将所得悬浊液过滤,先用蒸馏水洗涤,再用无水乙醇洗涤,风干;
步骤2:取一定量所得固体,用如下装置(夹持仪器未画)进行定性实验;
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Ⅳ.【问题讨论】
能证明猜想1成立的实验现象是 ;
(1)检查上述虚线框内装置气密性的实验操作是:关闭K, ;
(2)若在上述装置B中盛放无水CaCl2,C中盛放Ba(OH)2溶液,还可以测定所得沉淀的组成。
①C中盛放Ba(OH)2溶液,而不使用澄清石灰水的原因是 ;
②若所取蓝绿色固体质量为27.1 g,实验结束后,装置B的质量增加2.7 g,C中产生沉淀的质量为19.7 g 。则该蓝绿色固体的化学式为 。
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