Question

为测定一种矿石的成分，进行以下实验：
①称取矿石粉末1.250g，加入过量的稀硫酸，直至反应完全，产生无色气体A0.42g，同时生成浅绿色的物质B的溶液，并有不溶性残渣剩余．
②将A气体通入过量饱和石灰水中，析出0.955g白色沉淀．
③滤去不溶性残渣的B溶液，用适量蒸馏水稀释至100mL，取定溶后溶液少许，加双氧水，生产含C物质的溶液．再加入KSCN溶液，溶液呈血红色．
④移取定溶后的溶液25mL，用0.02mol/L酸性KMnO₄，溶液滴定，当消耗21.55mL时刚好达到终点．
根据以上回答：
（1）写出B溶液与酸性高锰酸钾反应的离子方程式

 

．
（2）气体A的相对分子质量是

 

，化学式是

 

．
（3）该矿石主要成分的化学式是

 

．
（4）该矿石主要成分的质量分数是

 

．
（5）经推断，该矿石中含有的另一种杂质可能输（除SiO₂外）

 

．

Answer 1

考点：探究物质的组成或测量物质的含量

专题：

分析：根据产生的气体无色无味，并能使澄清的石灰水变浑浊，可知该气体为CO₂；根据B的溶液为浅绿色，且加入H₂O₂生成的C为棕黄色，再滴入KSCN呈红色，说明B为Fe²⁺，C为Fe³⁺；由以上可知矿石的主要成分为FeCO₃；
（1）亚铁离子被酸性高锰酸钾溶液氧化为铁离子，高锰酸钾被还原为锰离子；
（2）上述分析判断，A为CO2，相对分子质量为44；
（3）该矿石主要成分的化学式是碳酸亚铁；
（4）5Fe²⁺+MnO₄^-+8H⁺=Mn²⁺+5Fe³⁺+4H₂O
    5　　　　1
    x 　　21.55×10^-3L×0.02mol/L
x=2.155×10^-3mol
所以100 mL溶液中含Fe²⁺的物质的量为：
2.155×10^-3mol×4=8.62×10^-3 mol，
FeCO₃中CO₃^2-的质量为：

0.955g

100g/mol

mol×60g/mol=0.573g，
则FeCO₃的质量为：8.62×10^-3 mol×56g/mol+0.573g=1.056g，
故FeCO₃在样品中的质量分数为：

1.056g

1.250g

×100%=84.45%；
（5）矿石粉末1.250g除去碳酸亚铁外还含有难溶性的碳酸盐．

解答： 解：根据产生的气体无色无味，并能使澄清的石灰水变浑浊，可知该气体为CO₂；根据B的溶液为浅绿色，且加入H₂O₂生成的C为棕黄色，再滴入KSCN呈红色，说明B为Fe²⁺，C为Fe³⁺；由以上可知矿石的主要成分为FeCO₃；
（1）B溶液与酸性高锰酸钾反应的离子方程式为：5Fe²⁺+MnO₄^-+8H⁺=Mn²⁺+5Fe³⁺+4H₂O，故答案为：5Fe²⁺+MnO₄^-+8H⁺=Mn²⁺+5Fe³⁺+4H₂O；
（2）上述分析判断，A为CO₂，相对分子质量为44，故答案为：44；CO₂；
（3）该矿石主要成分的化学式是碳酸亚铁，故答案为：FeCO₃；
（4）5Fe²⁺+MnO₄^-+8H⁺=Mn²⁺+5Fe³⁺+4H₂O
    5　　　　1
    x 　　21.55×10^-3L×0.02mol/L
x=2.155×10^-3mol
所以100 mL溶液中含Fe²⁺的物质的量为：
2.155×10^-3mol×4=8.62×10^-3 mol，
FeCO₃中CO₃^2-的质量为：

0.955g

100g/mol

mol×60g/mol=0.573g，
则FeCO₃的质量为：8.62×10^-3 mol×56g/mol+0.573g=1.056g，
故FeCO₃在样品中的质量分数为：

1.056g

1.250g

×100%=84.45%，
故答案为：84.45%；
（5）矿石粉末1.250g除去碳酸亚铁外还含有难溶性的碳酸盐，故答案为：难溶性其他碳酸盐．

点评：本题考查了物质的组成的实验测定和实验探究方法和过程分析判断，掌握基础是关键，题目难度中等．