Question

如圖是某實驗室測定黃鐵礦中硫元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)的裝置：實驗時有如下操作：
A、將磁管中樣品加熱到800℃～850℃
B、稱取研細(xì)的黃鐵礦樣品
C、連接好全部儀器，并檢查其氣密性    
D、將樣品小心放入硬質(zhì)磁管中部
E、以均勻的速度不斷鼓入空氣          
F、用標(biāo)準(zhǔn)碘溶液滴定含淀粉的SO₂水溶液
（1）正確的實驗步驟的次序是

 

（以A、B…的序號表示）．
（2）裝置①的作用是

 

；裝置②的作用是

 

．
（3）碘跟SO₂水溶液反應(yīng)的離子方程式為

 

．
（4）根據(jù)

 

 現(xiàn)象判斷滴定已達(dá)到終點．
（5）有同學(xué)認(rèn)為用上述裝置測出的黃鐵礦中硫元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)通常將偏低，你是否同意該觀點

 

（填“是”或“否”），請說出你的主要理由①

 

；②

 

．
（6）假定礦樣中的硫全部轉(zhuǎn)化為SO₂，并全部被水吸收．若稱得礦樣的質(zhì)量為0.090g，滴定管中碘溶液的初讀數(shù)為1.10mL，末讀數(shù)為25.60mL，標(biāo)準(zhǔn)碘溶液的濃度為0.0500mol?L-1，則該黃鐵礦樣品中硫元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為

 

．

Answer 1

考點：探究物質(zhì)的組成或測量物質(zhì)的含量

專題：實驗探究和數(shù)據(jù)處理題

分析：（1）依據(jù)裝置圖分析實驗過程，是利用空氣中的氧氣和黃鐵礦反應(yīng)生成二氧化硫，被含有淀粉的水溶液吸收，通過碘單質(zhì)的溶液滴定到淀粉變藍(lán)計算生成二氧化硫的含量，實驗操作為連接裝置，檢查裝置氣密性，稱取研細(xì)的黃鐵礦樣品，放入硬質(zhì)試管中部，以均勻的速度不斷鼓入空氣，并將硬質(zhì)試管中樣品加熱反應(yīng)，用標(biāo)準(zhǔn)碘溶液滴定含淀粉的SO₂的水溶液，分析標(biāo)準(zhǔn)寫出正確順序；
（2）裝置①中是高錳酸鉀溶液與氫氧化鉀溶液的混合溶液，目的是為了吸收空氣中可能含有的二氧化硫氣體；裝置②干燥管中的氯化鈣是干燥氣體的作用；
（3）碘單質(zhì)具有氧化性，可以氧化二氧化硫為硫酸，碘單質(zhì)被還原為碘離子，寫出反應(yīng)的離子方程式；
（4）依據(jù)滴定實驗和反應(yīng)過程碘單質(zhì)滴入最后一滴溶液顏色由無色變化為藍(lán)色，證明二氧化硫全部反應(yīng)；
（5）依據(jù)黃鐵礦燃燒不完全則生成的二氧化硫偏少以及二氧化硫沒充分吸收或部分氧化成三氧化硫來分析；
（6）依據(jù)反應(yīng)I₂+SO₂+2H₂O=4H⁺+SO₄^2-+2I^-，計算二氧化硫物質(zhì)的量，礦樣中的硫全部轉(zhuǎn)化為SO₂，并全部被水吸收，依據(jù)硫元素守恒計算硫元素的質(zhì)量含量．

解答： 解：（1）裝置圖實驗過程分析可知，是利用空氣中的氧氣和黃鐵礦反應(yīng)生成二氧化硫，被含有淀粉的水溶液吸收，通過碘單質(zhì)的溶液滴定到淀粉變藍(lán)計算生成二氧化硫的含量，實驗操作為連接裝置，檢查裝置氣密性，稱取研細(xì)的黃鐵礦樣品，放入硬質(zhì)試管中部，以均勻的速度不斷鼓入空氣，并將硬質(zhì)試管中樣品加熱反應(yīng)，用標(biāo)準(zhǔn)碘溶液滴定含淀粉的SO₂的水溶液，分析標(biāo)準(zhǔn)寫出正確順序：CBDEAF，
故答案為：CBDAE；
（2）裝置①中溶液是高錳酸鉀溶液與氫氧化鉀溶液的混合溶液，目的是為了吸收空氣中可能含有的二氧化硫氣體，避免對測定結(jié)果產(chǎn)生誤差；裝置②干燥管中的氯化鈣是除去混有的水蒸汽，干燥氣體的作用，
故答案為：除去空氣中可能含有的SO₂等氣體；干燥氣體；
（3）碘單質(zhì)具有氧化性，可以氧化二氧化硫為硫酸，碘單質(zhì)被還原為碘離子，反應(yīng)的離子方程式為：I₂+SO₂+2H₂O=4H⁺+SO₄^2-+2I^-，
故答案為：I₂+SO₂+2H₂O=4H⁺+SO₄^2-+2I^-；
（4）利用標(biāo)準(zhǔn)碘單質(zhì)溶液滴定含淀粉和二氧化硫的無色溶液，碘單質(zhì)滴入最后一滴溶液顏色由無色變化為藍(lán)色，且半分鐘內(nèi)不褪色，證明二氧化硫全部反應(yīng)，故答案為：當(dāng)?shù)稳胱詈笠坏螘r溶液顏色由無色變?yōu)樗{(lán)色，且半分鐘內(nèi)不褪色；
（5）因為黃鐵礦燃燒不完全則生成的二氧化硫偏少以及二氧化硫沒充分吸收或部分氧化成三氧化硫，所以與碘單質(zhì)反應(yīng)的二氧化硫偏小，故測出的黃鐵礦中硫元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)通常將偏低；故答案為：是；①黃鐵礦燃燒不完全；②二氧化硫沒充分吸收或部分氧化成三氧化硫；
（6）若稱得礦樣的質(zhì)量為0.0900g，消耗標(biāo)準(zhǔn)碘溶液的體積為25.60-1.10=24.50mL 濃度為0.0500mol?L^-1，碘單質(zhì)物質(zhì)的量=0.0500mol?L^-1×0.02450L=1.225×10^-3mol；依據(jù)反應(yīng)定量關(guān)系計算；
             I₂+SO₂+2H₂O=4H⁺+SO₄^2-+2I^-；
             1    1
1.225×10^-3mol    n（SO₂）
n（SO₂）=1.225×10^-3mol   
則該黃鐵礦樣品中硫元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)=

1.225×10 -3mol×32g/mol

0.09g

×100%=43.56%；
故答案為：43.56%；

點評：本題考查了物質(zhì)性質(zhì)的探究實驗設(shè)計和過程分析判斷，滴定實驗的過程理解和溶液配制的基本操作步驟應(yīng)用，物質(zhì)性質(zhì)是解題關(guān)鍵，題目難度中等．