9.氯化鐵是一種重要的鐵鹽,廣泛用于造紙、印染等污染處理.
【物質(zhì)制備】某興趣小組同學(xué)查找到以黃鐵礦(主要成分是二硫化亞鐵,化學(xué)式為FeS
2)為主要原料制備氯化鐵晶體的工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程(圖1):
(1)黃鐵礦是混合物(填“純凈”或“混合”),其中二硫化亞鐵中鐵元素的化合價(jià)為+2.
+2
(2)焙燒過(guò)程主要發(fā)生以下化學(xué)反應(yīng),配平化學(xué)方程式:4FeS
2+11O
2 $\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$2Fe
2O
3+8SO
2(3)該過(guò)程產(chǎn)生的尾氣中含有HCl等氣體,可用NaOH溶液來(lái)吸收(填化學(xué)式).
【含量測(cè)定】在上述流程中產(chǎn)生的SO
2氣體可用于工業(yè)上生產(chǎn)硫酸,該興趣小組的同學(xué)為測(cè)定某黃鐵礦中硫元素的含量進(jìn)行了如下的實(shí)驗(yàn)探究.
已知二氧化硫與氫氧化鈉反應(yīng)生成的亞硫酸鈉能被過(guò)氧化氫氧化成硫酸鈉.(假設(shè)每步反應(yīng)均完全,不考慮裝置內(nèi)原有空氣對(duì)測(cè)定結(jié)果的影響)
甲、乙二個(gè)實(shí)驗(yàn)小組均設(shè)計(jì)了下列裝置,稱取了m
1 g黃鐵礦樣品,將樣品放入如圖2所示的硬質(zhì)粗玻璃管中,從a處不斷地緩緩?fù)ㄈ肟諝,高溫灼燒玻璃管中的黃鐵礦樣品至反應(yīng)完全.
甲組同學(xué)僅稱量了上述實(shí)驗(yàn)所需要的相關(guān)裝置質(zhì)量后即完成了測(cè)定.
乙組同學(xué)則在上述反應(yīng)結(jié)束后,將C瓶中的溶液進(jìn)行了如圖3處理:
【問(wèn)題討論】:
(4)上述裝置中A瓶?jī)?nèi)所盛的試劑最好是氫氧化鈉溶液,其作用是吸收空氣中的CO
2.A、B裝置能否對(duì)調(diào)位置?否(填“能”或“否”)
(5)氣體進(jìn)入C瓶后,C瓶中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為SO
2+2NaOH=Na
2SO
3+H
2O.
(6)甲組同學(xué)應(yīng)稱量的數(shù)據(jù)是②④(填編號(hào)).
①反應(yīng)前C裝置及其中物質(zhì)總質(zhì)量m
2 g
②反應(yīng)前C、D裝置及其中物質(zhì)總質(zhì)量m
3 g
③反應(yīng)后C裝置及其中物質(zhì)總質(zhì)量m
4 g
④反應(yīng)后C、D裝置及其中物質(zhì)總質(zhì)量m
5 g
(7)根據(jù)(6)中所選數(shù)據(jù),甲組同學(xué)測(cè)得的該黃鐵礦中硫元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)的表達(dá)式為$\frac{{m}_{5}-{m}_{3}}{2{m}_{1}}$.
(8)乙組同學(xué)最終得到的固體的化學(xué)式為BaSO
4,檢驗(yàn)所加BaCl
2溶液是否過(guò)量的方法是靜置,在上層清液再加BaCl
2溶液,若無(wú)沉淀產(chǎn)生,則已過(guò)量,乙組的實(shí)驗(yàn)過(guò)程中洗滌濾渣的目的是除去沉淀表面的可溶性雜質(zhì),若未洗滌就直接烘干稱量,則會(huì)使測(cè)定結(jié)果偏大(填“偏大、偏小或不變”),檢驗(yàn)濾渣是否洗凈所用試劑是硝酸銀或碳酸鈉、硫酸鈉溶液,該小組測(cè)定的硫元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)的表達(dá)式為$\frac{32{m}_{6}}{233{m}_{1}}$.