Question

 黄铁矿（主要成分为FeS₂）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：4FeS₂+11O₂2Fe₂O₃+8SO₂ 

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H₂O₂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                  。

Answer

（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)    5Fe2+ + 2MnO4-+16H+==5Fe3++2Mn2++8H2O(2分) 

（5）(2分)

【解析】（1）由于空气中含有CO2和水蒸气，所以必须除去，以防止干扰后面的SO2的吸收，因此盛放的是氢氧化钠溶液。SO2是酸性氧化物，能被氢氧化钠溶液吸收，反应的方程式是SO2＋2OH－=SO32－＋H2O。又因为亚硫酸钠极易被氧气氧化，所以还可能发生反应2SO32－＋O2=2SO42－。

（2）沉淀在称量之前还需要洗涤和干燥。

（3）为了使溶液中的SO32－完全被氧化生成SO42－，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5Fe2+ + 2MnO4-+16H+==5Fe3++2Mn2++8H2O。

（5）硫酸钡的质量是m2g，物质的量是m2/233mol，则SO2的物质的量是m2/233mol，所以硫元素的质量分数是。