Question

黃鐵礦是我國大多數(shù)硫酸廠制取硫酸的主要原料．某化學(xué)興趣小組對某黃鐵礦石（主要成分為FeS₂）進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn)探究．
[實(shí)驗(yàn)一]為測定硫元素的含量
Ⅰ．將m₁ 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肟諝猓�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+11O₂

高溫  .

2Fe₂O₃+8SO₂

Ⅱ．反應(yīng)結(jié)束后，將乙瓶中的溶液進(jìn)行如下2處理：
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，所加H₂O₂溶液（氧化劑）需足量的理由是

 

．
（3）該黃鐵礦中硫元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為

 

．
[實(shí)驗(yàn)二]設(shè)計(jì)以下實(shí)驗(yàn)3方案測定鐵元素的含量
問題討論：
（4）③中，需要用到的儀器除燒杯、玻璃棒、膠頭滴管外，還有

 

．
（5）②中，若選用鐵粉作還原劑，你認(rèn)為合理嗎？理由是：

 

．

Answer 1

分析：（1）甲瓶是利用氫氧化鈉溶液吸收空氣中的二氧化碳，避免干擾乙裝置對二氧化硫的定量測定；乙瓶內(nèi)是二氧化硫和氫氧化鈉反應(yīng)生成亞硫酸鈉，亞硫酸鈉被氧氣氧化為硫酸鈉；
（2）過氧化氫可以把乙瓶中的亞硫酸鈉氧化為硫酸鈉；
（3）依據(jù)硫元素守恒計(jì)算分析得到；
（4）配制溶液的步驟分析需要的玻璃儀器；
（5）若選用鐵粉作還原劑，會使測定的鐵元素含量增大

解答：解：（1）甲瓶是利用氫氧化鈉溶液吸收空氣中的二氧化碳，提供氧氣氧化硫鐵礦，避免二氧化碳干擾乙裝置對二氧化硫的定量測定；乙瓶內(nèi)是二氧化硫和氫氧化鈉反應(yīng)生成亞硫酸鈉，亞硫酸鈉被氧氣氧化為硫酸鈉，反應(yīng)的離子方程式為：SO₂+2OH^-=SO₃^2-+H₂O，2SO₃^2-+O₂=2SO₄^2-；
故答案為：氫氧化鈉；SO₂+2OH^-=SO₃^2-+H₂O，2SO₃^2-+O₂=2SO₄^2-；
（2）分析流程可知加入過氧化氫把亞硫酸鈉氧化為硫酸鈉，且不引入雜質(zhì)；
故答案為：使SO₃^2-完全氧化為SO₄^2-；
（3）將m₁ 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，生成的二氧化硫被過量氫氧化鈉吸收生成亞硫酸鈉，部分被氧化為硫酸鈉，加入過氧化氫把亞硫酸鈉全部氧化為硫酸鈉，加入過量綠化比溶液得到沉淀質(zhì)量為m₂g為硫酸鋇的質(zhì)量，物質(zhì)的量=

m2

233

mol；
則黃鐵礦中硫元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)=

m2 233 ×32

m1

×100%=

32m2

233m1

×100%；
故答案為：

32m2

233m1

×100%；
（4）依據(jù)溶液配制的步驟分析可知，要用到的儀器除燒杯、玻璃棒、膠頭滴管外，還需要250ml容量瓶；
故答案為：250 mL容量瓶；
（5）若選用鐵粉作還原劑，被高錳酸鉀溶液滴定的亞鐵離子增大，測定鐵元素的含量增大；
故答案為：不合理，會使所測得的鐵元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)偏大；

點(diǎn)評：本題考查了物質(zhì)性質(zhì)的實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證和流程分析判斷，物質(zhì)性質(zhì)和干信息的利用是解題關(guān)鍵，題目難度中等．