问题 实验题

(19分)以硫铁矿(主要成分为FeS2)为原料制备氯化铁晶体(FeCl3·6H2O)的工艺流程如下:

(1)氧化过程中发生反应的离子方程式是                  ,检验氧化生成的阳离子的试剂是                

(2)尾气中主要含N2、O2、SO2和少量的CO2、H2O,取标准状况下的尾气V L测定SO2含量:

方案一:让尾气缓慢通过以下装置。

①C仪器的名称是          ,该装置的作用是            

②实验时先通入尾气,再通入一定量氮气。若通过B装置的增重来测量SO2的体积分数。你认为该方案是否合理          ,请说明理由          (若方案合理该空不必填写)。

方案二:将尾气缓慢通过足量溴水,在所得的溶液中加入过量氯化钡溶液后,过滤,将沉淀洗涤、干燥,称得其质量为m g。

①加入过量氯化钡溶液的目的是                 

②进行沉淀洗涤的方法是                      

③SO2含量的表达式是             (用含m、V的代数式表示)。

(3)从FeCl3溶液中得到FeCl36H2O晶体的操作包括     、冷却结晶、过滤,该过程需保持盐酸过量,结合必要的离子方程式说明原因               .

答案

(19分)

(1)2Fe2+ + Cl2= 2Cl- + 2Fe3+(2分)  KSCN溶液(1分,其它合理答案也给分)

(2)方案一:①干燥管(1分)   防止空气中的水蒸气、CO2被B装置吸收(2分)

②否(1分) 尾气中的CO2也能被B装置吸收使所测质量分数偏大(2分)

方案二:①使生成的SO42-完全转化为沉淀(2分)  

②在漏斗中加蒸馏水至恰好没过沉淀,待水流下后再重复2~3次此操作(2分)

%(2分)

(3)蒸发浓缩(2分)

Fe3+ + 3H2O  Fe(OH)3 + 3H+,过量盐酸能够抑制Fe3+水解(2分)

题目分析:(1)滤液中含有Fe2+,通入Cl2发生氧化还原反应,离子方程式为:2Fe2+ + Cl2= 2Cl- + 2Fe3+;检验Fe3+的试剂为KSCN溶液,若溶液变红,说明含有Fe3+

(2)方案一:①根据实验装置图可知,C仪器的名称是干燥管;外界空气中含有CO2、水分,可能被B中碱石灰吸收,所以C装置的作用是:防止空气中的水蒸气、CO2被B装置吸收。

②因为尾气中含有CO2,也能办碱石灰吸收,使所测质量分数偏大,所以方案一不合理。

方案二:①溴水与SO2反应生成H2SO4,加入过量的BaCl2溶液,Ba2+与SO42‾反应,使生成的SO42-完全转化为沉淀。

②洗涤沉淀的方法是:在漏斗中加蒸馏水至恰好没过沉淀,待水流下后再重复2~3次此操作。

③根据化学方程式和S元素守恒可得对应关系:SO2~ BaSO4,所以SO2含量的表达式是:mg÷233g/mol×22.4L/mol÷VL×100% =%

(3)从FeCl3溶液中得到FeCl36H2O晶体,应蒸发浓缩,再冷却结晶、过滤,因为FeCl3为强酸弱碱盐,能发生水解反应:Fe3+ + 3H2O  Fe(OH)3 + 3H+,过量盐酸能够抑制Fe3+水解。

单项选择题
单项选择题 B1型题