黃鐵礦(主要成分為FeS2)是我國大多數(shù)硫酸廠制取硫酸的主要原料.某化學(xué)學(xué)習(xí)小組對某黃鐵礦石進行如下實驗探究.[實驗一]測定硫元素的含量.
Ⅰ、將m1g該黃鐵礦樣品放入如圖1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?fù)ㄈ肟諝,高溫灼燒石英管中的黃鐵礦樣品至反應(yīng)完全.石英管中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為:4FeS2+11O2
 高溫 
.
 
2Fe2O3+8SO2
Ⅱ、反應(yīng)結(jié)束后,將乙瓶中的溶液進行如圖2所示處理.

[實驗二]測定鐵元素的含量.
Ⅲ、測定鐵元素含量的實驗步驟如圖3所示.

問題討論:
(1)Ⅰ中,甲瓶內(nèi)所盛試劑是
NaOH
NaOH
溶液.乙瓶內(nèi)發(fā)生反應(yīng)的離子方程式有:
SO2+2OH-=SO32-+H2O
SO2+2OH-=SO32-+H2O
、
2SO32-+O2=2SO42-
2SO32-+O2=2SO42-

(2)Ⅱ中的濾渣在稱量前還應(yīng)進行的操作是
洗滌、干燥
洗滌、干燥

(3)Ⅱ中,所加H2O2溶液(氧化劑)需足量的理由是
使SO32-完全氧化為SO42-
使SO32-完全氧化為SO42-

(4)④中取稀釋液25.00ml需用的儀器是
酸式滴定管
酸式滴定管
.Ⅲ的步驟③中,需要用到的儀器除燒杯、玻璃棒、膠頭滴管外,還有
250ml 容量瓶
250ml 容量瓶
(畫出其簡易裝置圖).
(5)該黃鐵礦中硫元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為
32m2
233m1
×100%
32m2
233m1
×100%
分析:(1)為防止二氧化碳的干擾,應(yīng)將空氣中的二氧化碳用堿液除掉;二氧化硫能和氫氧化鈉反應(yīng)生成鹽;亞硫酸根離子能被氧氣氧化生成硫酸根離子;
(2)為準(zhǔn)確稱量固體的質(zhì)量,在稱量之前需洗滌和干燥;
(3)為減少實驗誤差,最后使完全轉(zhuǎn)化成SO42-,從而完全生成硫酸鋇沉淀;雙氧水足量時才能將亞硫酸根離子完全轉(zhuǎn)化;
(4)根據(jù)一定物質(zhì)的量濃度溶液的配制中各儀器的作用選取儀器;
(5)根據(jù)硫原子守恒計算硫鐵礦中硫的質(zhì)量,從而計算其質(zhì)量分?jǐn)?shù).
解答:解:(1)空氣中含有二氧化碳,能和乙中的氫氧化鈉反應(yīng)生成碳酸鈉,碳酸鈉和氯化鋇反應(yīng)生成碳酸鋇導(dǎo)致沉淀量增大,從而導(dǎo)致干擾硫元素的測定,所以要把空氣中二氧化碳除去,用氫氧化鈉或氫氧化鉀溶液除去即可,所以甲中盛放的是氫氧化鈉溶液或氫氧化鉀溶液;
乙中二氧化硫和氫氧化鈉反應(yīng)生成亞硫酸鈉,離子方程式為 SO2+2OH-=SO32-+H2O,亞硫酸鈉和氧氣反應(yīng)生成硫酸鈉,離子方程式為2SO32-+O2=2SO42-,
故答案為:NaOH;SO2+2OH-=SO32-+H2O;2SO32-+O2=2SO42-;
(2)為準(zhǔn)確稱量固體的質(zhì)量,在稱量之前需洗滌和干燥;故答案為:洗滌、干燥;
(3)為使亞硫酸根離子完全轉(zhuǎn)化為硫酸根離子,加入的雙氧水要足量,故答案為:使SO32-完全氧化為SO42-;
(4)④中取稀釋液25.00ml,溶液是酸性溶液,體積數(shù)據(jù)要求到小數(shù)點后兩位,需用的儀器是酸式滴定管,Ⅲ的步驟③中,一定物質(zhì)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,容量瓶裝置圖為:,故答案為:酸式滴定管;250mL容量瓶;
(5)最終所得沉淀是硫酸鋇,根據(jù)硫原子守恒得硫的質(zhì)量,設(shè)硫的質(zhì)量為x,
S-----BaSO4
32g   233g
x     m2g
x=
32m2
233
g
質(zhì)量分?jǐn)?shù)=
32m2
233
m1
×100%=
32m2
233m1
×100%;
故答案為:
32m2
233m1
×100%.
點評:本題考查了探究物質(zhì)的含量實驗,根據(jù)元素化合物的性質(zhì)來分析解答即可,難度不大,注意為防止空氣中二氧化碳的干擾,通入石英管中的空氣要先除去二氧化碳,為易錯點.
練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中化學(xué) 來源:2007年普通高等學(xué)校招生全國統(tǒng)一考試、化學(xué)(廣東卷) 題型:038

黃鐵礦(主要成分為FeS2)是工業(yè)制取硫酸的重要原料,其煅燒產(chǎn)物為SO2和Fe3O4

(1)

將0.050molSO2(g)和0.030molO2(g)放入容積為1L的密閉容器中,反應(yīng):2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)在一定條件下達到平衡,測得c(SO3)=0.040mol/L.計算該條件下反應(yīng)的平衡常數(shù)K和SO2的平衡轉(zhuǎn)化率(寫出計算過程).

(2)

已知上述反應(yīng)是放熱反應(yīng),當(dāng)該反應(yīng)處于平衡狀態(tài)時,在體積不變的條件下,下列措施中有利于提高SO2平衡轉(zhuǎn)化率的有________(填字母)

A、升高溫度
B、降低溫度
C、增大壓強
D、減小壓強
E、加入催化劑
F、移出氧氣

(3)

SO2尾氣用飽和Na2SO3溶液吸收可得到更要的化工原料,反應(yīng)的化學(xué)方程式為________

(4)

將黃鐵礦的煅燒產(chǎn)物Fe3O4溶于H2SO4后,加入鐵粉,可制備FeSO4.酸溶過程中需保持溶液足夠酸性,其原因是________

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

黃鐵礦(主要成分為FeS2)是工業(yè)制取硫酸的重要原料,其煅燒產(chǎn)物為SO2和Fe3O4

(1)將0.050 mol SO2(g)和0.030 mol O2(g)放入容積為1 L的密閉容器中,反應(yīng):2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g)在一定條件下達到平衡,測得c(SO3)=0.040 mol·L-1。計算該條件下SO2的平衡轉(zhuǎn)化率(寫出計算過程)。

(2)已知上述反應(yīng)是放熱反應(yīng),當(dāng)該反應(yīng)處于平衡狀態(tài)時,在體積不變的條件下,下列措施中有利于提高SO2平衡轉(zhuǎn)化率的有___________(填字母)。

A.升高溫度  B.降低溫度  C.增大壓強  D.減小壓強  E.加入催化劑  F.移出氧氣

(3)SO2尾氣用飽和Na2SO3溶液吸收可得到更重要的化工原料,反應(yīng)的化學(xué)方程式為___________________________。

(4)將黃鐵礦的煅燒產(chǎn)物Fe3O4溶于H2SO4后,加入鐵粉,可制備FeSO4。酸溶過程中需保持溶液足夠酸性,其原因是_______________________________________________________。

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科目:高中化學(xué) 來源:2013-2014學(xué)年四川省眉山市高三第一次診斷性考試化學(xué)試卷(解析版) 題型:填空題

硫酸渣是用黃鐵礦制造硫酸過程中排出的廢渣,主要化學(xué)成分為SiO2約45%,F(xiàn)e2O3約40%,Al2O3約10%,MgO約5%。目前我國已經(jīng)在技術(shù)上取得突破——從硫酸渣中分離出各種成分并加以利用。其流程和相關(guān)數(shù)據(jù)如下:

查資料得知:

物質(zhì)名稱

溶度積(Ksp)

pH值

開始沉淀

完全沉淀

Mg(OH)2

5.6×1012

9.3

10.8

Fe(OH)3

2.8×1016

2.7

3.7

Al(OH)3

1.3×1033

3.7

4.7

 

請回答下列問題:

(1)寫出固體A的化學(xué)式為           。

(2)若要測定溶液的pH是否達到3.7,下列實驗用品中可選用的是       。

A.石蕊試液     B.廣泛pH試紙    C.精密pH試紙    D.pH計

(3)完成下列離子反應(yīng)方程式

①溶液D生成固體E      ;       ②溶液F生成固體G       。

(4)要將固體C、固體E和固體G都轉(zhuǎn)化為相應(yīng)的穩(wěn)定氧化物,需進行的實驗操作為      。

(5)若不考慮溶液體積的變化,請計算溶液H中c(Mg2)=      

 

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科目:高中化學(xué) 來源:同步題 題型:填空題

黃鐵礦(主要成分為FeS2)是工業(yè)制取硫酸的重要原料,其煅燒產(chǎn)物為SO2和Fe3O4
(1)將0.050 mol SO2(g)和0.030 mol O2(g)放入容積為1L的密閉容器中,反應(yīng)在一定條件下達到平衡,測得
c(SO3)= 0. 040 mol/L。計算該條件下反應(yīng)的平衡常數(shù)K 和SO2的平衡轉(zhuǎn)化率(寫出計算過程)。
 (2)已知上述反應(yīng)是放熱反應(yīng),當(dāng)該反應(yīng)處于平衡狀態(tài)時,在體積不變的條件下,下列措施中有利于提高 SO2平衡轉(zhuǎn)化率的有____(填字母)。
A.升高溫度 B.降低溫度 C.增大壓強 D.減小壓強 E.加入催化劑 F.移出氧氣
(3)SO2尾氣用飽和Na2SO3溶液吸收可得到重要化工原料,反應(yīng)的化學(xué)方程式為___________________。
(4)將黃鐵礦的燃料產(chǎn)物Fe3O4溶于H2SO4后,加入鐵粉,可制備FeSO4。酸溶過程中需保持溶液足夠酸性,其原因是__________________________。

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

化學(xué)工業(yè)在國民經(jīng)濟中占有極其重要的地位,江蘇省是國內(nèi)最早的硫酸生產(chǎn)基地之一。主要方程式和主要設(shè)備: (黃鐵礦的主要成分為FeS2) 4FeS2+11O2 = 2Fe2O3+8SO2 (沸騰爐)  2SO2+O22SO(接觸室)    SO3+H2O=H2SO4(吸收塔)

(1)硫酸生產(chǎn)中,根據(jù)化學(xué)平衡原理來確定的條件或措施有          (填寫序號)。

        A.礦石加入沸騰爐之前先粉碎      B.接觸室的反應(yīng)使用V2O5作催化劑

C.接觸室中不使用很高的溫度      D.凈化后爐氣中要有過量的空氣

E.接觸室中的氧化在常壓下進行    F.吸收塔中用98.3%的濃硫酸吸收SO3

(2)0.1mol/L的NaHSO3溶液中,有關(guān)粒子濃度由大到小的順序為:

   c (Na+)>c (HSO3)>c (SO32)>c (H2SO3

①該溶液中c (H+        c (OH)(填“>”、“=” 或“<” ),其理由是(用離子方程式表示):                                     

②現(xiàn)向NaHSO3溶液中,逐滴加入少量含有酚酞的NaOH溶液,可觀察到的現(xiàn)象是                    ,反應(yīng)的離子方程式為:                     。

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