Question

18．硫化亞鐵是一種黑色塊狀固體，常溫下難溶于水，易溶于酸而生成能溶于水的硫化氫氣體．硫化亞鐵在空氣中煅燒時(shí)生成二氧化硫氣體和燒渣．
（1）實(shí)驗(yàn)室常用FeS固體與酸反應(yīng)制取H₂S．已知l0℃時(shí)，F(xiàn)eSO₄•7H₂O的溶解度是20.5g，F(xiàn)eCl₂•4H₂O的溶解度是64.5g．從氧化還原反應(yīng)、平衡移動(dòng)和產(chǎn)品純度等角度分析，實(shí)驗(yàn)室制取H₂S時(shí)最好選用的酸是b（填字母）．
a．濃硫酸  b．鹽酸   c．稀硫酸   d．稀硝酸
實(shí)驗(yàn)室制取H₂S時(shí)，從反應(yīng)物與生成物的狀態(tài)、性質(zhì)和反應(yīng)條件分析，下列發(fā)生裝置可選用的是bc（填序號(hào)）．
（2）硫化亞鐵煅燒得到的燒渣的主要成分為FeO、Fe₃O₄和Fe₂O₃等．利用該燒渣制備鐵紅和副產(chǎn)品無(wú)氯鉀肥的流程如下：

已知四種鹽的溶解度隨溫度變化的曲線如圖2所示．請(qǐng)回答下列問題：
①檢驗(yàn)加入鐵粉過濾后的濾液中是否含有Fe³⁺的方法是取少量濾液于試管中，滴加2～3滴KSCN溶液，溶液變紅說明含有鐵離子，否則不含鐵離子．該濾液加入NH₄HCO₃發(fā)生反應(yīng)的離子方程式是Fe²⁺+2HCO₃^-=FeCO₃↓+CO₂↑+H₂O．
②（NH₄）₂SO₄溶液加入KCl后得到無(wú)氯鉀肥應(yīng)進(jìn)行的操作為蒸發(fā)結(jié)晶、趁熱過濾、洗滌、干燥等；反應(yīng)的化學(xué)方程式為（NH₄）₂SO₄+2KCl=K₂SO₄↓+2NH₄Cl．
③實(shí)驗(yàn)室煅燒FeCO₃（s）的操作中需要的儀器除了三腳架、泥三角、酒精燈，還需要玻璃棒、坩堝、坩堝鉗．
（3）FeS煅燒后生成的SO₂通入下列裝置如圖1：

該實(shí)驗(yàn)的目的是比較亞硫酸與碳酸酸性的強(qiáng)弱．若將SO₂通入水中制成飽和溶液，請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)證明亞硫酸是弱電解質(zhì)．實(shí)驗(yàn)方案用pH計(jì)可測(cè)定溶液中氫離子的濃度，用中和滴定法，根據(jù)氫氧化鈉溶液的體積可知溶液中亞硫酸的濃度，比較亞硫酸的濃度和氫離子的濃度，若亞硫酸的濃度大于氫離子的濃度，則亞硫酸為弱酸．（提供的藥品及儀器：蒸餾水、0.1mol•L^-1的NaOH溶液；pH計(jì)，其他儀器自選）

Answer 1

分析 （1）驗(yàn)室常用FeS固體與酸反應(yīng)制取H₂S，硫化氫有還原性，所以制取時(shí)不能用強(qiáng)氧化性的酸，如濃硫酸、硝酸等，由于鹽酸中的氯化氫易揮發(fā)，所以制得的硫化氫不純，實(shí)驗(yàn)室制取H₂S時(shí)，用固體與液體反應(yīng)，不需要加熱，據(jù)此答題；
（2）Fe₂O₃、Fe₃O₄、FeO用稀硫酸溶解，再用鐵還原生成硫酸亞鐵溶液，硫酸亞鐵溶液與碳酸氫銨反應(yīng)得到碳酸亞鐵和硫酸銨，實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行煅燒操作所需儀器有酒精燈、泥三角、三腳架、玻璃棒、坩堝、坩堝鉗；根據(jù)硫酸鉀的溶解度隨溫度變化不大，可用蒸發(fā)結(jié)晶、趁熱過濾、洗滌、干燥得到硫酸鉀，以此解答該題．
（3）根據(jù)裝置圖可知，二氧化硫通入碳酸氫鈉溶液中能產(chǎn)生二氧化碳，通過高錳酸鉀溶液，二氧化硫被吸收，品紅可以檢驗(yàn)二氧化硫被吸收干凈，再通過澄清石灰水，石灰水變混濁，說明在碳酸氫鈉溶液中有二氧化碳產(chǎn)生；用pH計(jì)可測(cè)定溶液中氫離子的濃度，用中和滴定法，根據(jù)氫氧化鈉溶液的體積可知溶液中亞硫酸的濃度，比較亞硫酸的濃度和氫離子的濃度可知亞硫酸是否完全電離，據(jù)此答題；

解答 解：（1）驗(yàn)室常用FeS固體與酸反應(yīng)制取H₂S，硫化氫有還原性，所以制取時(shí)不能用強(qiáng)氧化性的酸，如濃硫酸、硝酸等，由于鹽酸中的氯化氫易揮發(fā)，所以制得的硫化氫不純，所以只能用稀硫酸與硫化亞鐵反應(yīng)制取硫化氫氣體，故選b，實(shí)驗(yàn)室制取H₂S時(shí)，用固體與液體反應(yīng)，不需要加熱，所以可選裝置bc，
故答案為：b；bc；
（2）Fe₂O₃、Fe₃O₄、FeO用稀硫酸溶解，再用鐵還原生成硫酸亞鐵溶液，硫酸亞鐵溶液與碳酸氫銨反應(yīng)得到碳酸亞鐵和硫酸銨，實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行煅燒操作所需儀器有酒精燈、泥三角、三腳架、玻璃棒、坩堝、坩堝鉗；根據(jù)硫酸鉀的溶解度隨溫度變化不大，可用蒸發(fā)結(jié)晶、趁熱過濾、洗滌、干燥得到硫酸鉀，
①檢驗(yàn)加入鐵粉過濾后的濾液中是否含有Fe³⁺的方法是：取少量濾液于試管中，滴加2～3滴KSCN溶液，溶液變紅說明含有鐵離子，否則不含鐵離子，硫酸亞鐵溶液與NH₄HCO₃發(fā)生反應(yīng)生成碳酸亞鐵沉淀和二氧化碳，反應(yīng)的離子方程式是 Fe²⁺+2HCO₃^-=FeCO₃↓+CO₂↑+H₂O，
故答案為：取少量濾液于試管中，滴加2～3滴KSCN溶液，溶液變紅說明含有鐵離子，否則不含鐵離子；Fe²⁺+2HCO₃^-=FeCO₃↓+CO₂↑+H₂O；
②（NH₄）₂SO₄溶液加入KCl后得到無(wú)氯鉀肥應(yīng)進(jìn)行的操作為蒸發(fā)結(jié)晶、趁熱過濾、洗滌、干燥得到硫酸鉀，反應(yīng)的化學(xué)方程式為（NH₄）₂SO₄+2KCl=K₂SO₄↓+2NH₄Cl，
故答案為：蒸發(fā)結(jié)晶、趁熱過濾；（NH₄）₂SO₄+2KCl=K₂SO₄↓+2NH₄Cl；
③實(shí)驗(yàn)室煅燒FeCO₃（s）的操作中需要的儀器有酒精燈、泥三角、三腳架、玻璃棒、坩堝、坩堝鉗，
故答案為：玻璃棒、坩堝、坩堝鉗；
（3）根據(jù)裝置圖可知，二氧化硫通入碳酸氫鈉溶液中能產(chǎn)生二氧化碳，通過高錳酸鉀溶液，二氧化硫被吸收，品紅可以檢驗(yàn)二氧化硫被吸收干凈，再通過澄清石灰水，石灰水變混濁，說明在碳酸氫鈉溶液中有二氧化碳產(chǎn)生，所以該實(shí)驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)?zāi)康臑楸容^亞硫酸與碳酸酸性的強(qiáng)弱，證明亞硫酸是弱電解質(zhì)的實(shí)驗(yàn)方案為：用pH計(jì)可測(cè)定溶液中氫離子的濃度，用中和滴定法，根據(jù)氫氧化鈉溶液的體積可知溶液中亞硫酸的濃度，比較亞硫酸的濃度和氫離子的濃度，若亞硫酸的濃度大于氫離子的濃度，則亞硫酸為弱酸，
故答案為：比較亞硫酸與碳酸酸性的強(qiáng)弱；用pH計(jì)可測(cè)定溶液中氫離子的濃度，用中和滴定法，根據(jù)氫氧化鈉溶液的體積可知溶液中亞硫酸的濃度，比較亞硫酸的濃度和氫離子的濃度，若亞硫酸的濃度大于氫離子的濃度，則亞硫酸為弱酸；

點(diǎn)評(píng) 本題綜合考查物質(zhì)的分離、提純以及制備，為高考常見題型，側(cè)重于學(xué)生的分析能力和實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Φ目疾�，注意把握�?shí)驗(yàn)原理的分析，難度中等．