Question

【題目】下列實(shí)驗(yàn)步驟是興趣小組對(duì)某混合樣品含量的測(cè)定，樣品成分為FeO、FeS2、SiO2、及其它雜質(zhì)，雜質(zhì)不與酸堿反應(yīng)，受熱穩(wěn)定。（步驟中所加試劑均為足量）

①稱量mg樣品灼燒。裝置如下：

②D瓶溶液固體（ag）

③

請(qǐng)回答下列問(wèn)題：

（1）連接好儀器后，如何檢查整套裝置的氣密性_______________。

（2）A瓶?jī)?nèi)所盛試劑是__________溶液。灼燒完成后熄滅酒精燈，若立即停止通空氣，可能對(duì)實(shí)驗(yàn)的影響是(寫兩點(diǎn)) _________________________。

（3）步驟②中加入雙氧水的離子方程式為____________________。若此步驟不加入雙氧水對(duì)測(cè)定硫元素含量的影響是_____________（填“偏高”、“偏低”或“無(wú)影響”）。

（4）連續(xù)操作1為_________、洗滌、_________、稱量；連續(xù)操作2為洗滌、_________、稱量。

（5）從步驟③的bg濾渣入手，可測(cè)定SiO2的含量，下面各組試劑中不適合測(cè)定的是___________。

A．NaOH溶液 、稀硫酸 B．Ba(OH)2溶液、鹽酸 C．氨水、稀硫酸 D．NaOH溶液、鹽酸

（6）求樣品中FeO的質(zhì)量分?jǐn)?shù)（列出算式即可）____________________。

Answer 1

【答案】（1）向D中加水浸沒(méi)導(dǎo)管，夾緊止水夾a，微熱C，導(dǎo)管口有氣泡，停止微熱后，若D導(dǎo)管中形成一段穩(wěn)定的水柱，則氣密性良好；

（2）氫氧化鈉（氫氧化鉀、或其他合理答案）；D中溶液倒吸、SO2不能全部排出（或測(cè)得硫元素的含量偏低）；

（3）SO32-+H2O2＝SO42-+H2O；偏高；

（4）過(guò)濾、干燥（烘干）；灼燒（填“干燥（烘干）”不給分）

（5）BC；

（6） ；

【解析】

試題分析：樣品成分為FeO、FeS2、SiO2、及其它雜質(zhì)，雜質(zhì)不與酸堿反應(yīng)，受熱穩(wěn)定，mg樣品灼燒FeS2燃燒生成Fe2O3和SO2。

①A瓶是氫氧化鈉溶液吸收空氣中的二氧化碳等酸性氣體，B裝置是濃硫酸干燥氣體，C裝置是樣品灼燒得到氧化鐵固體和二氧化硅，裝置D是吸收生成的二氧化硫氣體生成亞硫酸鈉；

②D瓶中加入過(guò)氧化氫氧化亞硫酸鈉為硫酸鈉，加入氯化鋇溶液形成硫酸鋇沉淀，過(guò)濾、洗滌、干燥得到固體為BaSO4ag；

③C中固體為FeO、Fe2O3和SiO2和其他雜質(zhì)，加入稀硫酸溶解生成硫酸亞鐵、硫酸鐵溶液，過(guò)濾得到濾渣為SiO2和其他雜質(zhì)bg，濾液中加入過(guò)氧化氫氧化亞鐵離子為鐵離子，加入氫氧化鉀溶液沉淀鐵離子為Fe（OH）3，過(guò)濾得到濾渣洗滌干燥后灼燒得到紅褐色固體Fe2O3質(zhì)量為cg；

（1）檢查整套裝置的氣密性，先連接好儀器后，關(guān)閉緊止水夾a，微熱C，依據(jù)導(dǎo)氣管氣泡冒出，停止加熱導(dǎo)氣管中有水柱上升證明氣密性完好，具體步驟為：向D中加水浸沒(méi)導(dǎo)管，夾緊止水夾a，微熱C，導(dǎo)管口有氣泡，停止微熱后，若D導(dǎo)管中形成一段穩(wěn)定的水柱，則氣密性良好；故答案為：向D中加水浸沒(méi)導(dǎo)管，夾緊止水夾a，微熱C，導(dǎo)管口有氣泡，停止微熱后，若D導(dǎo)管中形成一段穩(wěn)定的水柱，則氣密性良好；

（2）上述分析可知A中是氫氧化鈉溶液，用來(lái)吸收通入空氣中二氧化碳，避免影響后續(xù)實(shí)驗(yàn)測(cè)定，灼燒完成后熄滅酒精燈，若立即停止通空氣，可能會(huì)引起倒吸，生成的二氧化硫不能全部進(jìn)入裝置D中吸收等；故答案為：氫氧化鈉，D中溶液倒吸、SO2不能全部排出或測(cè)得硫元素的含量偏低；

（3）過(guò)氧化氫是氧化亞硫酸根離子為硫酸根離子全部沉淀，步驟②中加入雙氧水的離子方程式為：SO32-+H2O2=SO42-+H2O，如不加入過(guò)氧化氫氧化，生成的沉淀含有BaSO3，稱量過(guò)程中易被空氣中氧氣氧化，計(jì)算得到硫元素質(zhì)量偏高；故答案為：SO32-+H2O2=SO42-+H2O，偏高；

（4）依據(jù)上述分析可知，實(shí)驗(yàn)過(guò)程中連續(xù)操作1是過(guò)濾、洗滌、干燥、稱量；連續(xù)操作2是洗滌、干燥、灼燒、稱量；故答案為：過(guò)濾，干燥，灼燒；

（5）③C中固體為FeO、Fe2O3和SiO2和其他雜質(zhì)，加入稀硫酸溶解生成硫酸亞鐵、硫酸鐵溶液，過(guò)濾得到濾渣為SiO2和其他雜質(zhì)bg，雜質(zhì)不與酸堿反應(yīng)，受熱穩(wěn)定，從步驟③的bg濾渣入手，可測(cè)定SiO2的含量是利用加入的試劑溶解二氧化硅后過(guò)濾得到不溶性雜質(zhì)，濾液中加入酸沉淀硅酸根離子形成硅酸沉淀，洗滌干燥稱量，元素守恒計(jì)算得到二氧化硅質(zhì)量，得到二氧化硅的含量；A．NaOH溶液、以溶解二氧化硅，稀硫酸和硅酸鈉反應(yīng)生成硅酸沉淀，可以測(cè)定二氧化硅含量，故A符合；B．Ba（OH）2溶液和二氧化硅反應(yīng)生成硅酸鋇是沉淀，不能和雜質(zhì)分離、不能用來(lái)測(cè)定含量，故B不符合；C．氨水不能溶解二氧化硅，不能分離不溶性雜質(zhì)，故C不符合；D．NaOH溶液、以溶解二氧化硅，稀鹽酸和硅酸鈉反應(yīng)生成硅酸沉淀，可以測(cè)定二氧化硅含量，故D符合；故答案為：BC；

（6）依據(jù)鐵元素守恒分析計(jì)算，實(shí)驗(yàn)③中得到的固體是氧化鐵質(zhì)量為cg，實(shí)驗(yàn)②是FeS2中硫元素最后生成硫酸鋇沉淀為ag，據(jù)此可以依據(jù)硫元素守恒計(jì)算原樣品中FeS2的物質(zhì)的量，原樣品中FeO物質(zhì)的量應(yīng)是鐵元素總物質(zhì)的量減去FeS2中鐵元素物質(zhì)的量，氧化鐵物質(zhì)的量==mol，含有鐵元素物質(zhì)的量=mol×2，依據(jù)硫元素守恒，Fe～FeS2～2H2SO4～2BaSO4，則FeS2中鐵元素物質(zhì)的量=×mol，氧化亞鐵FeO中鐵元素物質(zhì)的量=mol×2-×mol，得到氧化亞鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為：×100%；故答案為：×100%。