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生成二氧化硫氣體和燒渣．
（1）實驗室常用FeS固體與酸反應制取H₂S．已知l0℃時，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、平衡移動和產(chǎn)品純度等角度分析，實驗室制取H₂S時最好選用的酸是b（填字母）．
a．濃硫酸  b．鹽酸   c．稀硫酸   d．稀硝酸
實驗室制取H₂S時，從反應物與生成物的狀態(tài)、性質(zhì)和反應條件分析，下列發(fā)生裝置可選用的是bc（填序號）．
（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．請回答下列問題：
①檢驗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)生反應的離子方程式是Fe²⁺+2HCO₃^-=FeCO₃↓+CO₂↑+H₂O．
②（NH₄）₂SO₄溶液加入KCl后得到無氯鉀肥應進行的操作為蒸發(fā)結(jié)晶、趁熱過濾、洗滌、干燥等；反應的化學方程式為（NH₄）₂SO₄+2KCl=K₂SO₄↓+2NH₄Cl．
③實驗室煅燒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：

該實驗的目的是比較亞硫酸與碳酸酸性的強弱．若將SO₂通入水中制成飽和溶液，請設(shè)計實驗證明亞硫酸是弱電解質(zhì)．實驗方案用pH計可測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，其他儀器自選）

Answer 1

分析 （1）驗室常用FeS固體與酸反應制取H₂S，硫化氫有還原性，所以制取時不能用強氧化性的酸，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，實驗室制取H₂S時，用固體與液體反應，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得到碳酸亞鐵和硫酸銨，實驗室進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計可測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）驗室常用FeS固體與酸反應制取H₂S，硫化氫有還原性，所以制取時不能用強氧化性的酸，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制取硫化氫氣體，故選b，實驗室制取H₂S時，用固體與液體反應，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得到碳酸亞鐵和硫酸銨，實驗室進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)生反應生成碳酸亞鐵沉淀和二氧化碳，反應的離子方程式是 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后得到無氯鉀肥應進行的操作為蒸發(fā)結(jié)晶、趁熱過濾、洗滌、干燥得到硫酸鉀，反應的化學方程式為（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實驗室煅燒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，所以該實驗的實驗目的為比較亞硫酸與碳酸酸性的強弱，證明亞硫酸是弱電解質(zhì)的實驗方案為：用pH計可測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弱；用pH計可測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；

點評 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)重于學生的分析能力和實驗能力的考查，注意把握實驗原理的分析，難度中等．