石油铁储罐久置未清洗易引发火灾，经分析研究，事故是由罐体内壁附着的氧化物甲与溶于石油中的气态氢化物乙按1：3反应生成的物质丙自燃引起的．某研究小组将一定量的丙粉末投入足

Question

石油铁储罐久置未清洗易引发火灾，经分析研究，事故是由罐体内壁附着的氧化物甲与溶于石油中的气态氢化物乙按1：3反应生成的物质丙自燃引起的．某研究小组将一定量的丙粉末投入足量的浓盐酸中发生反应，得到4.8g淡黄色固体和气体乙，乙在标准状况下的密度为1.52g•L^-1．过滤后向滤液（假设乙全部逸出）中加入足量的NaOH溶液，先出现白色沉淀，最终转变为红褐色沉淀，过滤、洗涤、灼烧后的固体质量为24g．已知气体乙可溶于水．请回答下列问题：
（1）甲的化学式为___．
（2）丙在盐酸中反应的化学方程式为___．
（3）丙与盐酸反应后的滤液暴露在空气中一段时间颜色加深，其原因是（用离子方程式表示）___．
（4）为消除石油铁储罐的火灾隐患，下列措施可行的是（填编号）___．
A．石油入罐前脱硫     B．定期用酸清洗罐体   C．罐体内壁涂刷油漆   D．罐体中充入氮气．

Answer 1

向丙与浓盐酸反应后的滤液（假设乙全部逸出）中加人足量的NaOH溶液，先出现白色沉淀，最终转变为红褐色沉淀，则滤液中含有亚铁离子，灼烧后的固体为氧化铁，质量为24g，氧化铁物质的量为(24g)/(160g/mol)=0.15mol，则铁的物质的量为0.3mol．丙粉末投人足量的浓盐酸中发生反应，得到4.8g淡黄色沉淀和气体乙，则淡黄色沉淀为S，物质的量为(4.8g)/(32g/mol)=0.15mol，乙在标准状况下的密度为1.52g•L^-1，则乙的相对分子质量为1.52×22.4=34，气体乙可溶于水，则乙为H₂S，在丙中铁元素与硫单质的物质的量之比为2：1，而氧化物甲与气态氢化物乙按1：3反应生成的物质丙，根据元素守恒和电子得失守恒可推断甲为Fe₂O₃，丙为Fe₂S₃，甲与乙发生的反应生成丙的反应为Fe₂O₃+3H₂S=Fe₂S₃+3H₂O，丙在盐酸中发生反应为Fe₂S₃+4HCl=2H₂S↑+2FeCl₂+S．
（1）由上述分析可知，石油铁储罐久置，部分Fe被氧化变为Fe₂O₃，所以甲是Fe₂O₃，
故答案为：Fe₂O₃；
（2）丙在盐酸中反应的离子方程式为：Fe₂S₃+4H⁺=2H₂S↑+2Fe²⁺+S，
故答案为：Fe₂S₃+4H⁺=2H₂S↑+2Fe²⁺+S；
（3）丙与盐酸反应后的滤液暴露在空气中一段时间颜色加深，其原因是（用离子方程式表示）：4Fe²⁺+4H⁺+O₂=4Fe³⁺+2H₂O，
故答案为：4Fe²⁺+4H⁺+O₂=4Fe³⁺+2H₂O；
（4）A．石油入罐前脱硫处理，防止硫化氢的生成，故A正确；
B．定期用酸清洗罐体，会使罐壁变薄，不利于储存油，故B错误；
C．罐体内壁涂刷油漆，油漆是有机物，容易溶于油中，使油纯度降低，故C错误；
D．罐体中充入氮气，就可以防止罐被氧化产生Fe₂O₃，故D正确．
故选：AD．