Question

在高温时硫铁矿（主要成分FeS₂）和氧气反应生成三氧化二铁和二氧化硫（假设硫铁矿中的杂质不参与反应）．某化学研究学习小组对硫铁矿样品进行如下实验探究：

【实验一】测定硫元素的含量

Ⅰ．实验装置如下图所示（夹持和加热装置已省略）．A中的试剂是双氧水，将m₁g该硫铁矿样品放人硬质玻璃管D中．从A向B中逐滴滴加液体，使气体发生装置不断地缓缓产生气体，高温灼烧硬质玻璃管D中的硫铁矿样品至反应完全．

Ⅱ．反应结束后，将E瓶中的溶液进行如下处理：

【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下：

①%2足量稀硫酸溶解已冷却的硬质玻璃管D中的固体，过滤，得到滤液A；

②%2②在滤液A中加入过量的还原剂使溶液中的Fe³⁺完全转化为Fe²⁺，过滤，得到滤

液B；

③将滤液B稀释为250mL；

④取稀释液25.00mL，用浓度为c mol/L的酸性KMnO₄溶液滴定，三次滴定实验所需KMnO₄溶液体积的平均值为V mL．

请根据以上实验，回答下列问题：

（1）Ⅰ中装置A仪器名称为            ；B仪器名称为            ．

（2）Ⅰ中装置C中盛装的试剂是              ；E瓶的作用是             ．

（3）Ⅱ中加入过量H₂O₂溶液发生反应的离子方程式为              ．

（4）Ⅲ的步骤③中，将滤液B稀释为250mL需要用到的玻璃仪器除烧杯、玻璃棒、胶头滴管外，还必须要用到的是              ；滴定终点的标志是                 ．

（5）假设在整个实验过程中硫元素和铁元素都没有损失，则该硫铁矿样品中硫元素的质量分数为              ．（用含m₁和m₂的代数式表示）

Answer

（1）分液漏斗；圆底烧瓶；

（2）浓硫酸；吸收二氧化硫；

（3）H2O2+SO32﹣═SO42﹣+H2O；

（4）250mL容量瓶；当滴入最后一滴酸性KMnO4标准液时，溶液出现浅红色，且30S内不复原；

（5）×100%

【解析】

（1）根据装置图可知A仪器的名称为分液漏斗，B仪器的名称为圆底烧瓶；

（2）装置中生成的氧气含有水蒸气需要在通入玻璃管前除去水蒸气，选用浓硫酸进行干燥；铁矿石和氧气反应生成氧化铁和二氧化硫，E装置是吸收二氧化硫气防止污染环境；

（3）Ⅱ中加入过量H2O2溶液发生的反应是过氧化氢氧化亚硫酸根离子生成硫酸根离子，过氧化氢被还原为水，反应的离子方程式为：H2O2+SO32﹣═SO42﹣+H2O；

（4）依据配制一定体积溶液的操作步骤分析，需要在250mL容量瓶中配制，滴定终点的标志是当滴入最后一滴酸性KMnO4标准液时，溶液出现浅红色，且30S内不复原，

（5）样品质量为m1g，依据流程分析可知得到硫酸钡沉淀为m2g，硫元素物质的量=硫酸钡物质的量==mol；依据硫元素守恒计算硫元素质量得到硫元素的质量分数= × 100% = × 100%，