Question

【題目】為探究某礦物X(僅含三種元素)的組成與性質，設計并完成了如圖實驗：

請回答：

（1）X的化學式為_____。

（2）X與空氣中O2反應生成A和B的化學方程式為_____。

（3）寫出氣體A與溶液D反應的離子方程式：_____。

Answer 1

【答案】CuFe2S3 CuFe2S3+5O2CuO+Fe2O3+3SO2 SO2+2Fe3++2H2O=SO42-+2Fe2++4H+

【解析】

根據生成的紅色固體為銅，計算物質的量，再根據硫酸亞鐵物質的量、氫氣物質的量、置換銅生成的硫酸亞鐵物質的量，計算D中原溶液中的鐵的物質的量，再根據總質量減去鐵和銅的質量得到另一種元素的質量，根據A和雙氧水反應生成C，C和氯化鋇反應生成白色沉淀，得到A為二氧化硫，X含S元素，計算物質的量，根據三者物質的量關系，得出比例關系，確定出化學式。

⑴得到紅色固體6.4g即Cu物質的量為0.1mol，根據方程式Fe ＋Cu2+ = Fe2+ ＋Cu，則消耗得鐵的物質的量為0.1mol，生成的Fe2+物質的量為0.1mol，FeSO4物質的量為0.5mol，又由于生成了氫氣，則硫酸與鐵反應生成氫氣，生成Fe2+物質的量為0.1mol，則還有0.3mol Fe2+是Fe和Fe3+反應得到，即Fe + 2Fe3+ = 3Fe2+，因此n(Fe3+)=0.2mol，所以固體B中含有n(CuO) = 0.1mol，n(Fe2O3) = 0.1mol，氣體A和雙氧水反應生成C，C和氯化鋇反應生成白色沉淀即BaSO4，氣體A為SO2，因此m(S) = 27.2g 0.1mol×64gmol1 0.2mol×56 gmol1 = 9.6g，硫的物質的量，因此n(Fe): n(Cu): n(S)=0.2:0.1:0.3，X化學式為CuFe2S3，故答案為：CuFe2S3。

⑵X與空氣中O2反應生成氧化鐵、氧化銅和二氧化硫，其化學方程式為CuFe2S3+5O2 CuO+Fe2O3+3SO2；故答案為：CuFe2S3+5O2 CuO+Fe2O3+3SO2。

⑶二氧化硫與溶液硫酸鐵反應的離子方程式：SO2+2Fe3++2H2O=SO42+2Fe2++4H+；故答案為：SO2+2Fe3++2H2O=SO42+2Fe2++4H+。