【題目】黃鐵礦(主要成分為FeS2,雜質(zhì)不含硫元素)是我國大多數(shù)硫酸廠制取硫酸的主要原料;瘜W課外活動小組為測定某黃鐵礦中FeS2含量進行了如下的實驗探究(假設每步反應均完全)。
【查閱資料】
①4FeS2+11O2 2Fe2O3+8SO2
②Na2SO3+H2O2=Na2SO4+H2O
③Na2SO4+BaCl2=BaSO4 ↓+2NaCl
④Na2CO3+BaCl2=BaCO3 ↓+2NaCl
【實驗探究】
Ⅰ. 稱取1.60 g黃鐵礦樣品放入下圖所示裝置(夾持和加熱裝置省略)的石英管中,從a處不斷地緩緩通入空氣,高溫灼燒石英管中的黃鐵礦樣品至反應完全。
Ⅱ. 反應結(jié)束后,將乙瓶中的溶液進行如下處理:
【問題討論】
(1)Ⅰ中裝置中甲瓶內(nèi)盛放的試劑是氫氧化鈉溶液,其作用是____________。
【含量測定】
(2)Ⅱ中最終得到的4.66g固體是_________(填物質(zhì)的化學式)。
(3)計算該黃鐵礦中FeS2的質(zhì)量分數(shù)。_________(請寫出計算過程)
【交流反思】
(4)如果缺少甲裝置,則最終測得FeS2的質(zhì)量分數(shù)將會_________(填“偏大”“偏小”或“不變”)。
(5)Ⅱ中證明所加BaCl2溶液過量的方法是_________________。
【拓展應用】
工業(yè)上以黃鐵礦為原料生產(chǎn)硫酸的工藝流程圖如下所示:
(6)接觸室中發(fā)生反應的化學方程式為_________________。化學實驗室現(xiàn)有質(zhì)量分數(shù)為98%的濃硫酸,但在實驗中常需要用到較稀的硫酸。要把100g上述濃硫酸稀釋成質(zhì)量分數(shù)為10%的硫酸,需要水的質(zhì)量是________g,稀釋時,應將_________沿燒杯內(nèi)壁慢慢注入_______中,并不斷用玻璃棒攪拌。硫酸是一種重要的化工產(chǎn)品,用途十分廣泛,請寫出稀硫酸的一種用途_______________。
(7)依據(jù)生產(chǎn)硫酸的工藝流程圖,下列說法正確的是________(填字母)。
A.為使黃鐵礦充分燃燒,需將其粉碎
B.催化劑能夠提高SO2的反應速率和產(chǎn)量
C.SO2可做為生產(chǎn)硫酸的原料循環(huán)再利用
D.沸騰爐排出的礦渣可供煉鐵
【答案】 吸收空氣中的二氧化碳 BaSO4 硫元素的質(zhì)量:4.66g*32/233=0.64g
FeS2的質(zhì)量:0.64g/64/120=1.2g
1.2g/1.6g*100%=75% 偏大 取濾液少許于試管中,滴加氯化鋇溶液,若沒有白色沉淀,則氯化鋇過量。(合理即可) 2SO2+O22SO3 880 濃硫酸 水 詳見解析 ACD
【解析】 (1). 吸收二氧化碳用氫氧化鈉溶液。 (2).黃鐵礦樣品中含硫元素,高溫灼燒時產(chǎn)生二氧化硫氣體,二氧化硫與氫氧化鈉溶液反應生成亞硫酸鈉,亞硫酸鈉被過氧化氫氧化為硫酸鈉,
Na2SO4+ BaCl2=2NaCl+BaSO4↓,故4.66g固體是硫酸鋇沉淀。(3)設該黃鐵礦中FeS2的質(zhì)量分數(shù)為x,物質(zhì)之間的對應關系是:
FeS2-------2Na2S O4-------2BaSO4
120 2×233
1.60 g×x 4.66g
= 解得x=75%
(4)如果缺少甲裝置,生成的沉淀中將混有碳酸鋇沉淀,使沉淀質(zhì)量增多,被當成硫酸鋇沉淀計算。(5)取濾液少許于試管中,滴加氯化鋇溶液,若沒有白色沉淀生成,則說明氯化鋇過量。 (6). 接觸室內(nèi)二氧化硫與氧氣反應生成三氧化硫。溶液稀釋前后溶質(zhì)的質(zhì)量相等,設需要水的質(zhì)量是x,100g×98%=(100g+x)×10%,解得x= 880g ,稀釋濃硫酸的操作步驟是:酸入水,沿內(nèi)壁,慢慢倒,不斷攪。稀硫酸可以除鐵銹。(7)A.反應物之間接觸面積越大,反應越充分,正確;B.催化劑只是改變反應速率,不影響生成物的質(zhì)量,錯誤;C.SO2是生產(chǎn)硫酸的原料之一,可循環(huán)再利用,正確;D.沸騰爐排出的礦渣中含鐵元素,可供煉鐵,正確。故選ACD。
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【題目】現(xiàn)有30℃時的氯化鈉飽和溶液,在下列情況下溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分數(shù)不變的是
A. 溫度不變,向溶液中加入氯化鈉晶體 B. 溫度不變,向溶液中加入水
C. 升高溫度蒸發(fā)掉一部分水,溫度保持在40℃ D. 降溫至10℃
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【題目】A、B、C、D、E、F及甲、乙均為初中化學常見物質(zhì),請回答下列問題:
(1)甲為氧化物,能與溶液A反應得到黃色溶液,則甲的化學式為
(2)乙為廚房中常用的調(diào)味品,可由A、B兩種溶液發(fā)生中和反應得到,則
A與B反應的化學方程式為
(3)固體C常用于改良酸性土壤,且C與D反應可得到B,該反應屬于基本類型中的 ,其中D的化學式為 .指出D的一種用途
(4)已知上述物質(zhì)間存在如圖所示的關系(“→”表示轉(zhuǎn)化關系;“-”表示反應關系),其中E與F的物質(zhì)類別相同,則E的化學式為 .F與C反應的化學方程式為
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【題目】化學實驗室要從X、銀、銅、鋅四種金屬混合物中分離某貴重金屬.流程如下
其中錯誤的是
A.固體丙中一定只含銀
B.四種金屬活動性強弱順序Zn、X、Cu、Ag
C.濾液C中只含有Cu(NO3)2
D.固體甲中一定含有Cu 和 Ag,可能含有X
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【題目】下列對實驗現(xiàn)象描述中正確的是
A.鐵絲在空氣中劇烈燃燒火星四射,放熱,生成黑色物質(zhì)
B.紅磷在氧氣中燃燒產(chǎn)生白霧,放出大量的熱
C.木炭燃燒生成二氧化碳
D.硫在空氣中燃燒發(fā)出淡藍色火焰,放熱,生成有刺激性氣味的氣體
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【題目】為節(jié)能減排,發(fā)展“低碳經(jīng)濟”, 正大力推廣“LED”綠色節(jié)能交通指示燈和城市景觀燈。砷化鎵(GaAs) 是光源材料,Ga為+3價,As的化合價為
A.﹣3 B.﹣5 C.﹢3 D.﹢5
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【題目】制備氮化鎂(MgF2)時有如下反應:X + 6HF = H2SiF6 + 2H2O,則X的化學式為
A. SiF4 B. SiH4 C. SiHF D. SiO2
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【題目】如圖是甲、乙兩種固體物質(zhì)的溶解度曲線.下列說法中正確的是
A. 甲的溶解度大于乙的溶解度
B. 30℃時,甲的飽和溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分數(shù)為30%
C. 乙物質(zhì)的溶解度受溫度變化的影響較小,甲物質(zhì)的溶解度受溫度變化的影響較大
D. 甲中含有少量乙時,用蒸發(fā)溶劑的方法提純甲
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【題目】下列圖象分別與選項中的操作相對應,其中合理的是
A. 向一定量的鹽酸和CaCl2混合溶液中滴入Na2CO3溶液
B. 向一定量的MnO2固體中加入一定量的過氧化氫溶液
C. 向一定量的鹽酸中滴入NaOH溶液
D. 一定溫度時,向一定量的飽和石灰水中加入生石灰
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