Question

【題目】為了探究某礦物X（僅含3種元素）的組成和性質，現設計并完成如下實驗。

請回答：

（1）X中除了含Fe元素以外，還含有的元素是________________

（2）X的化學式是______________________

（3）酸性的溶液B在空氣中長時間放置會變為黃色，請寫出該反應的離子方程式______________

Answer 1

【答案】 S、Cu CuFeS2 4Fe2+ + O2 + 4H+ = 4Fe3+ + 2H2O

【解析】⑴.礦物X在高溫下與足量氧氣反應，得到的氣體先經足量氫氧化鈉溶液吸收，再用硝酸酸化后加入過量的硝酸鋇生成白色沉淀，說明此沉淀是硫酸鋇，則礦物X中含有S元素；所得固體甲在高溫下與足量CO反應后得固體乙，固體乙與足量稀硫酸反應后得到紫紅色固體單質丙，說明丙不溶于稀硫酸，再結合丙的顏色，說明丙是單質Cu，所以X中除了含Fe元素以外，還含有的元素是：S、Cu；

⑵.銅的質量為6.4g，則n（Cu）=6.4g÷64g/mol=0.1mol；硫酸鋇的質量是46.6g，根據原子守恒，則n（s）=n（BaSO4）=46.6g÷233g/mol=0.2mol；鐵紅是Fe2O3，質量為8.g，則n（Fe）=n（Fe2O3）×2=8.0g÷160g/mol×2=0.1mol，所以n（Cu）:n（Fe）:n（S）=0.1:0.1:0.2=1:1:2，所以X的化學式是CuFeS2，故答案為：CuFeS2；

⑶.酸性的溶液B在空氣中長時間放置會變為黃色，說明溶液B中含有Fe2+，Fe2+在空氣中與氧氣反應生成Fe3+，反應方程式是：4Fe2+ + O2 + 4H+ = 4Fe3+ + 2H2O，故答案是：4Fe2+ + O2 + 4H+ = 4Fe3+ + 2H2O。