Question

【題目】中國是鋼鐵生產大國，也是鐵礦石消費大國。某鐵礦石主要成分為和，實驗室為測定和的物質的量比，利用下圖所示裝置進行實驗。

實驗步驟如下：

Ⅰ.按圖示連接儀器，檢查裝置氣密性后加入藥品；

Ⅱ.打開、，通入一段時間氮氣，關閉、，取下干燥管稱量其質量（）后再連接好裝置；

Ⅲ.打開和分液漏斗活塞，向三頸燒瓶中慢慢滴加足量已經除去的稀硫酸（其它雜質與稀硫酸不反應，且無還原性物質），待反應完成后，打開通入一段時間氮氣；

Ⅳ.關閉、，取下三頸燒瓶過濾、洗滌，將濾液與洗滌液合并成100mL溶液備用；

Ⅴ.取下上述步驟ⅱ中的干燥管并稱量其質量（）；

Ⅵ.取配制好的濾液25mL于錐形瓶中，用溶液滴定。

回答下列問題：

（1）步驟Ⅱ中需要稱重的干燥管是_________（填“E”或“F”）。

（2）實驗過程中發現B中有黑色沉淀生成，寫出裝置A中與稀硫酸反應的化學方程式__________________。

（3）C裝置的作用是_________；若撤去裝置F，則測得的的含量會_________（填“偏大”“偏小”或“無影響”）。

（4）下列關于步驟Ⅳ的敘述正確的是_________（填標號）。

A.濾渣中含有還原產物單質硫

B.過濾過程中玻璃棒起到引流和攪拌的作用

C.過濾操作要迅速，否則會使測得的的含量偏低

D.檢驗沉淀是否洗滌干凈，可向濾液中加入氯化鋇溶液，觀察是否有白色沉淀生成

（5）步驟Ⅵ中發生反應的離子方程式為_________，到達滴定終點的現象是_________。

（6）若上述實驗中，步驟Ⅵ消耗溶液45mL，則該礦石樣品中_________。

Answer 1

【答案】E 除去并檢驗是否除盡 偏大 C 滴入最后一滴溶液，溶液變為紫紅色且半分鐘不褪去

【解析】

根據題干信息可知，A裝置中發生反應FeS2+H2SO4===FeSO4+S+H2S，FeCO3+H2SO4===FeSO4+CO2↑+H2O，B裝置為檢驗H2S的裝置，C裝置可除去H2S并檢驗H2S是否除盡，D裝置盛有濃硫酸可除去水蒸氣，E裝置吸收CO2并測定其質量，F裝置可吸收空氣中的CO2和H2O，防止進入E裝置中影響實驗結果，據此分析解答問題。

(1)由上述分析可知，裝置E吸收CO2并測定其質量，故步驟Ⅱ中需要稱重的干燥管是E，故答案為：E；

(2)B裝置為檢驗H2S的裝置，B中有黑色的CuS沉淀生成，則A中FeS2與稀硫酸的反應方程式為FeS2+H2SO4===FeSO4+S+H2S，故答案為：FeS2+H2SO4===FeSO4+S+H2S；

(3)酸性高錳酸鉀溶液具有強氧化性，可除去H2S并檢驗H2S是否除盡，F裝置可吸收空氣中的CO2和H2O，若撤去裝置F，E裝置所測得的CO2的質量將會偏大，使得最終FeCO3的含量偏大，故答案為：除去H2S并檢驗H2S是否除盡；偏大；

(4)A．反應FeS2+H2SO4===FeSO4+S+H2S中FeS2中的S化合價由-1升高至0價，S為氧化產物，故濾渣中含有氧化產物S，A選項錯誤；

B．過濾過程中玻璃棒的作用是引流，B選項錯誤；

C．過濾操作要迅速，否則FeSO4被空氣中的氧氣氧化，Fe2+含量偏低，消耗的KMnO4溶液體積偏小，從而Fe2+總量偏小，FeCO3的量不變，則測得的FeS2含量偏低，C選項正確；

D．檢驗沉淀是否洗滌干凈，應取最后一次洗滌液，向其中加入稀鹽酸酸化的BaCl2溶液，觀察是否有白色沉淀生成，若有，則未洗滌干凈，反之則洗滌干凈，D選項錯誤；

故答案為：C；

(5)步驟Ⅵ中，Fe2+與酸性高錳酸鉀溶液發生氧化還原反應生成Mn2+和Fe3+，反應得離子方程式為5Fe2++MnO4-===Mn2++5Fe3++4H2O，反應終點的現象是最后一滴KMnO4溶液滴下時，溶液變為紫紅色且半分鐘不褪去，故答案為：滴入最后一滴KMnO4溶液時，溶液變為紫紅色且半分鐘不褪去；5Fe2++MnO4-===Mn2++5Fe3++4H2O；

(6)m1-m2=2.2g，即CO2的質量為2.2g，物質的量為0.05mol，則FeCO3的物質的量為0.05mol，由方程式5Fe2++MnO4-===Mn2++5Fe3++4H2O可知，5Fe2+~MnO4-，n(MnO4-)=0.045L×0.1mol/L=0.0045mol，25mL濾液中，n(Fe2+)=5×0.0045mol=0.0225mol，則100mL濾液中n(Fe2+)=4×0.0225mol=0.09mol，因此n(FeS2)=0.09mol-n(FeCO3)=0.04mol，n(FeS2)：n(FeCO3)=0.04：0.05=4：5，故答案為：4：5。