Question

黄铁矿（主要成分为FeS 2 ）是我国大多数硫酸厂制取硫酸的主要原料。某化学学习小组对某黄铁矿石进行如下

黄铁矿（主要成分为FeS 2 ）是我国大多数硫酸厂制取硫酸的主要原料。某化学学习小组对某黄铁矿石进行如下实验探究。[实验一]测定硫元素的含量。Ⅰ、将 g该黄铁矿样品放入如图1所示装置（夹持和加热装置省略）的石英管中，从a处不断地缓缓通入空气，高温灼烧石英管中的黄铁矿样品至反应完全。石英管中发生反应的化学方程式为：4FeS 2 +11O 2 2Fe 2 O 3 +8SO 2 Ⅱ、反应结束后，将乙瓶中的溶液进行如图2所示处理。 [实验二]测定铁元素的含量。Ⅲ、测定铁元素含量的实验步骤如图3所示： 问题讨论： （1）Ⅰ中，甲瓶内所盛试剂是 溶液。乙瓶内发生反应的离子方程式有： 、 。（2）Ⅱ中的滤渣在称量前还应进行的操作是 。（3）Ⅱ中，所加H 2 O 2 溶液（氧化剂）需足量的理由是 。（4）Ⅲ的步骤③中，需要用到的仪器除烧杯、玻璃棒、胶头滴管外，还有 。写出④中反应的离子方程式 。（5）该黄铁矿中硫元素的质量分数为 。

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Answer 1

（1）NaOH (2分) ＝ (2分)、 ＝ (2分) （2）洗涤、干燥(2分)   （3）使 完全转化成 (2分) （4）250ml 容量瓶(2分)    5Fe 2+ + 2MnO 4 - +16H + ==5Fe 3+ +2Mn 2+ +8H 2 O(2分)  （5） (2分)

（1）由于空气中含有CO 2 和水蒸气，所以必须除去，以防止干扰后面的SO 2 的吸收，因此盛放的是氢氧化钠溶液。SO 2 是酸性氧化物，能被氢氧化钠溶液吸收，反应的方程式是SO 2 ＋2OH － =SO 3 2 － ＋H 2 O。又因为亚硫酸钠极易被氧气氧化，所以还可能发生反应2SO 3 2 － ＋O 2 =2SO 4 2 － 。 （2）沉淀在称量之前还需要洗涤和干燥。 （3）为了使溶液中的SO 3 2 － 完全被氧化生成SO 4 2 － ，加入的过氧化钠应该是过量的。 （4）由于要稀释至250ml，所以还需要250ml容量瓶。酸性高锰酸钾溶液具有氧化性，能氧化亚铁离子，反应的方程式是5Fe 2+ + 2MnO 4 - +16H + ==5Fe 3+ +2Mn 2+ +8H 2 O。 （5）硫酸钡的质量是m 2 g，物质的量是m 2 /233mol，则SO 2 的物质的量是m 2 /233mol，所以硫元素的质量分数是 。