Question

19．某硫酸廠進行硫鐵礦（主要成分是FeS₂）的測定．取樣品0.1000g在空氣中充分灼燒，將生成的SO₂氣體與足量的Fe₂（SO₄）₃溶液反應，用濃度為0.02000mol/L的KMnO₄溶液滴定至終點，消耗KMnO₄溶液30.00mL．
已知：SO₂+2Fe³⁺+2H₂O═SO₄^2-+2Fe³⁺+4H⁺，5Fe²⁺+MnO₄^-+8H⁺═5Fe³⁺+Mn²⁺+4H₂O
（1）滴定前是否要滴加指示劑？否（填：“是”“否”）其理由是KMnO₄溶液自身可做指示劑．
（2）樣品中FeS₂的質量分數(shù)是90%．（假定雜質不參加反應）
（3）若灼燒6g純FeS₂產生的SO₂全部轉化為SO₃氣體時放出9.83KJ熱量，產生的SO₃與水全部化合生成硫酸，放出13.03KJ熱量，寫出SO₃氣體轉化為硫酸的熱化學方程式SO_3（g）+H₂O（l）═H₂SO₄（aq）△H=-130.3KJ/mol．

Answer 1

分析 （1）高錳酸鉀為紫紅色，過程中不需要加指示劑；
（2）根據(jù)二氧化硫和硫酸鐵反應，根據(jù)二價鐵和高錳酸鉀反應的方程式進行解答；
（3）三氧化硫和水反應生成硫酸，根據(jù)熱化學方程式的意義，方程式中物質前的系數(shù)表示物質的量，據(jù)此解答；

解答 解：（1）高錳酸鉀為紫紅色，過程中不需要加指示劑，
故答案為：否； KMnO₄溶液自身可做指示劑；
（2）KMnO₄溶液中KMnO₄的物質的量為n=C×V=0.02000mol•L^-1×0.03L=6×10^-4 mol，根據(jù)硫元素守恒：
 5Fe²⁺+8H⁺+MnO₄^-=5Fe³⁺+Mn²⁺+4H₂O；    SO₂ +2Fe³⁺+2H₂O=SO₄^2-+2Fe²⁺+4H⁺；                                    FeS₂ ～2SO₂
  5                    1                                             1                                   2                                                     1              2
 3×10^-3mol     6×10^-4 mol                             1.5×10^-3mol                  3×10^-3mol                                          7.5×10^-4mol   1.5×10^-3mol   
   樣品中FeS₂的質量分數(shù)
$\frac{0.00075mol×120g/mol}{0.1g}$×100%=90%，
故答案為：90%；
（3）6g純凈FeS₂的物質的量為n=$\frac{m}{M}$=$\frac{6g}{120g/mol}$=0.05mol，含有硫的物質的量為：0.1mol，全部被氧化為SO₃氣體，再將產生的SO₃氣體全部與水化合生成硫酸溶液時，放出13.03kJ熱量，則1molSO₃氣體全部與水化合生成硫酸溶液時，放出130.3kJ熱量，所以熱化學方程式為：SO_3（g）+H₂O（l）═H₂SO₄（aq）△H=-130.3KJ/mol；
故答案為：SO_3（g）+H₂O（l）═H₂SO₄（aq）△H=-130.3KJ/mol．

點評 本題比較綜合，考查了指示劑的選擇、熱化學方程式的計算等知識，解答時須熟練掌握熱化學方程式的書寫及相關量的關系，題目較難．