Question

【題目】下列實驗步驟是興趣小組對某混合樣品含量的測定，樣品成分為FeO、FeS2、SiO2、及其它雜質，雜質不與酸堿反應，受熱穩定。（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

請回答下列問題：

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

（2）A瓶內所盛試劑是__________溶液。灼燒完成后熄滅酒精燈，若立即停止通空氣，可能對實驗的影響是(寫兩點) _________________________。

（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測定硫元素含量的影響是_____________（填“偏高”、“偏低”或“無影響”）。

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

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

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的質量分數（列出算式即可）____________________。

Answer 1

【答案】（1）向D中加水浸沒導管，夾緊止水夾a，微熱C，導管口有氣泡，停止微熱后，若D導管中形成一段穩定的水柱，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（或測得硫元素的含量偏低）；

（3）SO32-+H2O2＝SO42-+H2O；偏高；

（4）過濾、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，雜質不與酸堿反應，受熱穩定，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，加入稀硫酸溶解生成硫酸亞鐵、硫酸鐵溶液，過濾得到濾渣為SiO2和其他雜質bg，濾液中加入過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，過濾得到濾渣洗滌干燥后灼燒得到紅褐色固體Fe2O3質量為cg；

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

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

（3）過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，如不加入過氧化氫氧化，生成的沉淀含有BaSO3，稱量過程中易被空氣中氧氣氧化，計算得到硫元素質量偏高；故答案為：SO32-+H2O2=SO42-+H2O，偏高；

（4）依據上述分析可知，實驗過程中連續操作1是過濾、洗滌、干燥、稱量；連續操作2是洗滌、干燥、灼燒、稱量；故答案為：過濾，干燥，灼燒；

（5）③C中固體為FeO、Fe2O3和SiO2和其他雜質，加入稀硫酸溶解生成硫酸亞鐵、硫酸鐵溶液，過濾得到濾渣為SiO2和其他雜質bg，雜質不與酸堿反應，受熱穩定，從步驟③的bg濾渣入手，可測定SiO2的含量是利用加入的試劑溶解二氧化硅后過濾得到不溶性雜質，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，元素守恒計算得到二氧化硅質量，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生成硅酸沉淀，可以測定二氧化硅含量，故A符合；B．Ba（OH）2溶液和二氧化硅反應生成硅酸鋇是沉淀，不能和雜質分離、不能用來測定含量，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，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生成硅酸沉淀，可以測定二氧化硅含量，故D符合；故答案為：BC；

（6）依據鐵元素守恒分析計算，實驗③中得到的固體是氧化鐵質量為cg，實驗②是FeS2中硫元素最后生成硫酸鋇沉淀為ag，據此可以依據硫元素守恒計算原樣品中FeS2的物質的量，原樣品中FeO物質的量應是鐵元素總物質的量減去FeS2中鐵元素物質的量，氧化鐵物質的量==mol，含有鐵元素物質的量=mol×2，依據硫元素守恒，Fe～FeS2～2H2SO4～2BaSO4，則FeS2中鐵元素物質的量=×mol，氧化亞鐵FeO中鐵元素物質的量=mol×2-×mol，得到氧化亞鐵的質量分數為：×100%；故答案為：×100%。