Question

【題目】某學習小組在實驗室中利用如圖裝置(夾持裝置略去)測定某鐵硫化物(FexSy)的組成，并探究反應后D裝置所得溶液中含硫化合物的組成。

實驗步驟：

步驟Ⅰ如圖連接裝置，檢查裝置氣密性，裝入試劑；

步驟Ⅱ旋開分液漏斗活塞與旋塞，并點燃酒精噴燈；

步驟Ⅲ足夠長時間后，D中產生氣泡速率變快時，停止加熱，繼續向燒瓶中滴水一段時間

步驟Ⅳ實驗結束后，將D中所得溶液加水配制成250mL溶液；

……

請回答：

（1）步驟Ⅲ中，停止加熱后還需繼續向燒瓶中滴水一段時間，其目的為___。

（2）在C、D裝置之間不需要防倒吸裝置的理由是___。

（3）步驟Ⅳ中配制溶液時所需的玻璃儀器除玻璃棒和燒杯外，還有___。

（4）取25.00mL步驟Ⅳ中所配溶液，加入足量的雙氧水，再加入足量鹽酸酸化的BaCl2溶液，將所得沉淀過濾、洗滌、干燥，稱其質量為4.66g。則FexSy的化學式為___。

（5）有同學認為可將裝置D改為裝有足量堿石灰的干燥管，通過測定反應前后干燥管的增重來計算硫元素的含量。你認為此方案是否合理：__(填“是”或“否”)，原因為__。

（6）反應后D裝置所得溶液中除含有Na2SO4外，還可能含有Na2SO3。現用滴定法測定溶液中Na2SO3的含量。可供選擇的試劑：0.1000mol·L－1 KMnO4酸性溶液；0.1000mol·L－1 H2O2溶液；0.1000mol·L－1KI淀粉溶液；0.1000mol·L－1BaCl2溶液；0.1000mol·L－1HCl溶液。

①所選試劑應裝在___(填“酸式”或“堿式”)滴定管中。

②所利用的反應原理為___(用離子方程式表示)。

Answer 1

【答案】繼續生成O2，驅趕裝置內殘留的SO2，使生成的SO2全部被NaOH溶液吸收 SO2中含不溶于NaOH溶液的O2 250mL容量瓶、膠頭滴管 FeS2 否 部分SO2被氧化；空氣中的CO2和水蒸氣可能使干燥管增重 酸式 2MnO4-＋5SO32-＋6H＋=5SO42-＋2Mn2＋＋3H2O

【解析】

（1）步驟III中，停止加熱后還需繼續向燒瓶中滴水一段時間，利用生成的氧氣把生成的氣體二氧化硫全部趕入氫氧化鈉溶液中吸收；

（2）在C、D裝置之間不需要防倒吸裝置因為二氧化硫中含一定量的氧氣不溶于氫氧化鈉溶液；

（3）溶液配制過程為計算、稱量、溶解、洗滌轉移、定容、搖勻等步驟選擇儀器；

（4）加入足量鹽酸酸化的BaCl2溶液，將所得沉淀過濾、洗滌、干燥，稱其質量為4.66g，元素守恒計算硫元素和鐵元素物質的量，計算得到化學式；

（5）將裝置D改為裝有足量堿石灰的干燥管可能空氣中二氧化碳和水蒸氣進入影響測定結果；

（6）滴定法測定溶液中Na2SO3的含量需要氧化劑高錳酸鉀溶液，高錳酸鉀溶液具有氧化性能氧化橡膠管，高錳酸鉀溶液氧化亞硫酸鈉生成硫酸鈉。

：（1）步驟III中，停止加熱后還需繼續向燒瓶中滴水一段時間，利用生成的氧氣把生成的氣體二氧化硫全部趕入氫氧化鈉溶液中吸收，故答案為：繼續生成O2，驅趕裝置內殘留的SO2，使生成的SO2全部被NaOH溶液吸收；

（2）在C、D裝置之間不需要防倒吸裝置的理由是：SO2中含不溶于NaOH溶液的O2，故答案為：SO2中含不溶于NaOH溶液的O2；

（3）步驟IV中將D中所得溶液加水配制成250mL溶液，配制溶液時所需的玻璃儀器除玻璃棒和燒杯外，還需要250 mL容量瓶，定容用到的膠頭滴管，故答案為：250 mL容量瓶、膠頭滴管；

（4）12.0gFexSy，灼燒后生成的二氧化硫被吸收，將D中所得溶液加水配制成250mL溶液，取25.00mL步驟IV中所配溶液，加入足量的雙氧水，再加入足量鹽酸酸化的BaCl2溶液，將所得沉淀過濾、洗滌、干燥，稱其質量為4.66g。硫元素守恒n（S）=n（BaSO4）==0.02mol，250mL溶液中含硫元素物質的量=0.2mol，鐵元素物質的量==0.1mol，則化學式中n（Fe）：n（S）=0.1：0.2=1：2，x=1，y=2，化學式為FeS2，故答案為：FeS2；

（5）將裝置D改為裝有足量堿石灰的干燥管，通過測定反應前后干燥管的增重來計算硫元素的含量時部分SO2被氧化，且空氣中的CO2和水蒸氣可能使干燥管增重，方案不合理，故答案為：否；部分SO2被氧化，且空氣中的CO2和水蒸氣可能使干燥管增重；
（6）溶液中除含有Na2SO4外，還可能含有Na2SO3；0.10molL-1KMnO4酸性溶液 滴定終點溶液元素變為紫紅色說明反應達到終點，過氧化氫能氧化亞硫酸鈉但無明顯現象，0.10molL-1KI淀粉溶液不能氧化亞硫酸鈉溶液，

①所選試劑為①0.10molL-1KMnO4酸性溶液，高錳酸鉀溶液具有強氧化性盛在酸式滴定管中，故答案為：酸式；

②所利用的反應原理為2MnO4-+5SO32-+6H+=5SO42-+2 Mn2++3H2O，故答案為：2MnO4-+5SO32-+6H+=5SO42-+2 Mn2++3H2O。