Question

 黃鐵礦（主要成分為FeS₂）是我國大多數(shù)硫酸廠制取硫酸的主要原料。某化學(xué)學(xué)習(xí)小組對某黃鐵礦石進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn)探究。

 [實(shí)驗(yàn)一]測定硫元素的含量。

Ⅰ、將g該黃鐵礦樣品放入如圖1所示裝置（夾持和加熱裝置省略）的石英管中，從a處不斷地緩緩?fù)ㄈ肟諝�，高溫灼燒石英管中的黃鐵礦樣品至反應(yīng)完全。石英管中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為：4FeS₂+11O₂2Fe₂O₃+8SO₂ 

Ⅱ、反應(yīng)結(jié)束后，將乙瓶中的溶液進(jìn)行如圖2所示處理。

[實(shí)驗(yàn)二]測定鐵元素的含量。

Ⅲ、測定鐵元素含量的實(shí)驗(yàn)步驟如圖3所示：

問題討論：

  

（1）Ⅰ中，甲瓶內(nèi)所盛試劑是        溶液。乙瓶內(nèi)發(fā)生反應(yīng)的離子方程式有：

                             、                             。

（2）Ⅱ中的濾渣在稱量前還應(yīng)進(jìn)行的操作是                                    。

（3）Ⅱ中，所加H₂O₂溶液（氧化劑）需足量的理由是                          。

（4）Ⅲ的步驟③中，需要用到的儀器除燒杯、玻璃棒、膠頭滴管外，還有         。

寫出④中反應(yīng)的離子方程式                                   。

（5）該黃鐵礦中硫元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為                  。

 

Answer 1

【答案】

（1）NaOH (2分) ＝(2分)、＝(2分)  （2）洗滌、干燥(2分)    （3）使完全轉(zhuǎn)化成(2分)

（4）250ml 容量瓶(2分)    5Fe²⁺ + 2MnO₄^-+16H⁺==5Fe³⁺+2Mn²⁺+8H₂O(2分) 

（5）(2分)

【解析】（1）由于空氣中含有CO₂和水蒸氣，所以必須除去，以防止干擾后面的SO₂的吸收，因此盛放的是氫氧化鈉溶液。SO₂是酸性氧化物，能被氫氧化鈉溶液吸收，反應(yīng)的方程式是SO₂＋2OH^－=SO₃^2－＋H₂O。又因?yàn)閬喠蛩徕c極易被氧氣氧化，所以還可能發(fā)生反應(yīng)2SO₃^2－＋O₂=2SO₄^2－。

（2）沉淀在稱量之前還需要洗滌和干燥。

（3）為了使溶液中的SO₃^2－完全被氧化生成SO₄^2－，加入的過氧化鈉應(yīng)該是過量的。

（4）由于要稀釋至250ml，所以還需要250ml容量瓶。酸性高錳酸鉀溶液具有氧化性，能氧化亞鐵離子，反應(yīng)的方程式是5Fe²⁺ + 2MnO₄^-+16H⁺==5Fe³⁺+2Mn²⁺+8H₂O。

（5）硫酸鋇的質(zhì)量是m₂g，物質(zhì)的量是m₂/233mol，則SO₂的物質(zhì)的量是m₂/233mol，所以硫元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)是。