Question

【題目】某黑色物質甲只含兩種元素，為探究物質甲的組成和性質，設計并完成如下實驗。其中氣態氫化物乙在標況下的密度為 1.518 g·L-1，甲和乙中相同元素的化合價相同。

（1）甲的組成元素_____________。

（2）寫出甲與足量濃鹽酸反應的離子方程式______________。

（3）氣體乙在過量空氣中充分燃燒后，再將混合氣體通入BaCl2溶液，出現白色沉淀。寫出該過程中總反應的離子方程式_________________ 。

Answer 1

【答案】Fe、S Fe3S4 +6H+=3Fe2++S↓+H2S↑ 2SO2+O2+2H2O+2Ba2+=2BaSO4↓+4H+

【解析】

甲與足量濃鹽酸反應得到的濾液中加入足量NaOH溶液，產生白色沉淀，白色沉淀變為紅褐色，濾液中含Fe2+，紅褐色沉淀為Fe(OH)3，紅褐色Fe(OH)3灼燒后得到24g的固體為Fe2O3，根據Fe守恒，甲中含Fe元素，且n(Fe)=2n(Fe2O3)=2=0.3mol；甲+濃鹽酸氣態氫化物乙+濾液+淡黃色沉淀，甲中只含兩種元素，M(乙)=1.518g/L22.4L/mol≈34g/mol，乙為H2S，淡黃色沉淀為S，n(S)==0.1mol，甲中含S元素，乙中硫元素的化合價為-2價，甲和乙中相同元素的化合價相同，甲中硫元素的化合價為-2價；甲與濃鹽酸的反應為氧化還原反應，設甲中Fe元素的平均化合價為x，根據得失電子守恒，0.3mol[x-(+2)]=0.1mol[0-(-2)]，解得x=，根據正負化合價代數和為0，甲的化學式為Fe3S4。

（1）由上述分析可知，甲的化學式為Fe3S4，故甲由Fe和S兩種元素組成；

本題答案為：Fe、S。

（2）甲與足量濃鹽酸反應的離子方程式為：Fe3S4 +6H+=3Fe2++S↓+H2S↑；

本題答案為：Fe3S4 +6H+=3Fe2++S↓+H2S↑。

（3）氣體乙是H2S，在過量空氣中充分燃燒后，生成SO2，將燃燒后的混合氣體（SO2、O2）通入BaCl2溶液，出現白色沉淀BaSO4，離子方程式為：2SO2+O2+2H2O+2Ba2+=2BaSO4↓ +4H+；

本題答案為：2SO2+O2+2H2O+2Ba2+=2BaSO4 ↓+4H+。