Question

黄铁矿的主要成分是FeS₂．测定黄铁矿中FeS₂含量的两种方法如图1所示：

已知：①王水是由1体积的浓硝酸（ρ=1.42g?cm^-3）和3体积的浓盐酸（ρ=1.19g?cm^-3）混合而成的．
②黄铁矿和王水反应的方程式为FeS₂+5HNO₃+3HCl=FeCl₃+2H₂SO₄+5NO↑+2H₂O
请回答下列问题：
（1）简述实验室配制王水的操作过程

 

．
（2）方法一中过滤、洗涤、灼烧都用到的仪器是

 

．
（3）方法二中要判断BaCl₂溶液是否过量，可向滤液中加入X溶液，X可以是

 

（填代号）
A．BaCl₂B．NaOH        C．Na₂SO₄       D．HCl
（4）实验室利用下列装置如图2和试剂制取少量氯化氢气体试剂：①浓硫酸　 ②浓盐酸　 ③食盐固体
若选用试剂①③，则应选择的装置是

 

（填代号，下同）；推测发生反应的化学方程式为

 

；
若选用试剂①②，则宜选择的装置是

 

．
（5）方法一中，灼烧时发生反应的化学反应方程式为

 

；已知称取黄铁矿样品的质量为1.50g，称得灼烧后固体的质量为0.8g，不考虑操作误差，则该矿石中FeS₂的质量分数是

 

．

Answer 1

考点：探究物质的组成或测量物质的含量

专题：实验探究和数据处理题

分析：（1）实验室配制王水时，先向烧杯中加入3体积的浓盐酸，然后再加入1体积的浓硝酸，边加边搅拌，混合均匀；
（2）方法一中过滤、洗涤用玻璃棒引流，灼烧用玻璃棒搅拌； 
（3）方法二中要判断BaCl₂溶液是否过量，可向滤液中继续加入BaCl₂，如果继续产生白色沉淀，则BaCl₂溶液不足，否则过量；也可以向滤液中加入Na₂SO₄，如果出现BaSO₄白色沉淀，证明BaCl₂溶液过量，否则不足；
（4）若选用试剂①浓硫酸和③食盐固体制取HCl，需要加热，应选择装置A，发生反应的化学方程式为2NaCl+H₂SO₄（浓）

△   .

Na₂SO₄+2HCl↑或或NaCl+H₂SO₄（浓）

△   .

NaHSO₄+HCl↑；若选用试剂①浓硫酸和②浓盐酸制取HCl，利用浓硫酸吸水、放热，利于浓盐酸挥发，不需要加热，选用装置B； 
（5）方法一中，灼烧时氢氧化铁分解生成氧化铁，发生反应的化学反应方程式为2Fe（OH）₃

△   .

Fe₂O₃+3H₂O；
根据关系式：2FeS₂～Fe₂O₃，
             240    160
          m（FeS₂）  0.8g，m（FeS₂）=

240×0.8g

160

=1.2g，则该矿石中FeS₂的质量分数是

1.2g

1.5g

×100%=40%．

解答： 解：（1）实验室配制王水时，先向烧杯中加入3体积的浓盐酸，然后再加入1体积的浓硝酸，边加边搅拌，混合均匀；
故答案为：用量筒取3体积的浓盐酸倒入烧杯中，再取1体积的浓硝酸慢慢倒入浓盐酸中，边加边搅拌；
（2）方法一中过滤、洗涤用玻璃棒引流，灼烧用玻璃棒搅拌，故答案为：玻璃棒； 
（3）方法二中要判断BaCl₂溶液是否过量，可向滤液中继续加入BaCl₂，如果继续产生白色沉淀，则BaCl₂溶液不足，否则过量；也可以向滤液中加入Na₂SO₄，如果出现BaSO₄白色沉淀，证明BaCl₂溶液过量，否则不足；
故答案为：BD；
（4）若选用试剂①浓硫酸和③食盐固体制取HCl，需要加热，应选择装置A，发生反应的化学方程式为2NaCl+H₂SO₄（浓）

△   .

Na₂SO₄+2HCl↑或或NaCl+H₂SO₄（浓）

△   .

NaHSO₄+HCl↑；若选用试剂①浓硫酸和②浓盐酸制取HCl，利用浓硫酸吸水、放热，利于浓盐酸挥发，不需要加热，选用装置B； 
故答案为：A；2NaCl+H₂SO₄（浓）

△   .

Na₂SO₄+2HCl↑或NaCl+H₂SO₄（浓）

△   .

NaHSO₄+HCl↑；B；
（5）方法一中，灼烧时氢氧化铁分解生成氧化铁，发生反应的化学反应方程式为2Fe（OH）₃

△   .

Fe₂O₃+3H₂O；
根据关系式：2FeS₂～Fe₂O₃，
             240    160
          m（FeS₂）  0.8g，m（FeS₂）=

240×0.8g

160

=1.2g，则该矿石中FeS₂的质量分数是

1.2g

1.5g

×100%=40%；
故答案为：2Fe（OH）₃

△   .

Fe₂O₃+3H₂O；40%．

点评：本题考查黄铁矿中FeS₂含量的测定，明确实验操作流程是解题的关键，题目难度中等．