Question

【題目】在南朝劉宋雷敩所著的《雷公炮炙論》中收錄了一種礦物類藥材石髓鉛，又稱自然銅，具有活血化瘀止痛的效果。今用現(xiàn)代分析技術(shù)檢測(cè)一份石髓鉛樣品，發(fā)現(xiàn)其含銅極少，含有鐵元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為44.8％，硫元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為51.2％�；卮鹣铝袉栴}：

(1)石髓鉛的主要成分是一種化合物(質(zhì)量分?jǐn)?shù)為96％)，化學(xué)式為_________；石髓鉛粉末幾乎能完全溶于硫酸酸化的高錳酸鉀溶液中，形成多種硫酸鹽的混合液，寫出主要反應(yīng)的離子方程式：______________________。

(2)利用石髓鉛、焦炭和氧氣在高溫下反應(yīng)可制造硫磺，副產(chǎn)品為Fe3O4和CO。Fe3O4是_____色晶體，可用于制作復(fù)印機(jī)的墨粉，CO可用于合成在紡織工業(yè)中廣泛使用的保險(xiǎn)粉(Na2S2O4)，其流程如下：

合成塔I中得到的HCOONa溶液溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)約為5％，從中分離出HCOONa·2H2O的主要步驟是、______、過濾、洗滌、干燥；合成塔II中發(fā)生主要反應(yīng)的化學(xué)方程式為____________。保險(xiǎn)粉暴露在空氣中易吸收氧氣和水蒸氣而變質(zhì)，當(dāng)吸收自身物質(zhì)的量一半的氧氣和一定量水蒸汽時(shí)，變質(zhì)形成____________(填化學(xué)式)。

Answer 1

【答案】FeS2 FeS2+ 3MnO4-+8H+=Fe3++2SO42-+3Mn2++4H2O 黑 (加熱)蒸發(fā)(濃縮) (冷卻)結(jié)晶 HCOONa·2H2O+NaOH+2SO2=Na2S2O4+CO2+3H2O NaHSO3

【解析】

(1)由于石髓鉛樣品中Fe、S兩種元素含量的和為96%，恰好等于石髓鉛的含量，所以該物質(zhì)是Fe、S的化合物，根據(jù)質(zhì)量比可得n(Fe)：n(S)=：=0.8：1.6=1：2，所以該物質(zhì)的化學(xué)式為FeS2；石髓鉛粉末完全溶于硫酸酸化的高錳酸鉀溶液中，Fe轉(zhuǎn)化為Fe3+,S被氧化為SO42-，高錳酸鉀被還原為Mn2+，根據(jù)電子守恒、電荷守恒及原子守恒，可得主要反應(yīng)的離子方程式：FeS2+ 3MnO4-+8H+=Fe3++2SO42-+3Mn2++4H2O；

(2) Fe3O4是黑色晶體，HCOONa的溶解度受溫度的影響變化較大，所以從HCOONa溶液中獲得HCOONa2H2O的方法是將該物質(zhì)的稀溶液蒸發(fā)溶劑，將溶液濃縮，然后冷卻、結(jié)晶、過濾、洗滌、干燥，就得到HCOONa2H2O；在合成塔II中，HCOONa2H2O、NaOH、SO2發(fā)生反應(yīng)，產(chǎn)生CO2、Na2S2O4，發(fā)生的主要反應(yīng)的化學(xué)方程式為HCOONa·2H2O+NaOH+2SO2=Na2S2O4+CO2+3H2O；保險(xiǎn)粉Na2S2O4暴露于空氣中易被氧氣氧化，氧化劑為氧氣，還原劑為Na2S2O4，又氧化劑和還原劑的物質(zhì)的量之比為l：2，設(shè)Na2S2O4被氧化后硫的化合價(jià)為+x價(jià)，則根據(jù)得失電子守恒，1×4=2×2×(x-3)，解得x=4，又有水蒸氣參與反應(yīng)，所以產(chǎn)物為NaHSO3。