黄铁矿是我国大多数硫酸厂制取硫酸的主要原料．某化学兴趣小组对某黄铁矿石(主要成分为FeS2)进行如下实验探究．[实验一]为测定硫元素的含量Ⅰ．将m1 g该黄铁矿样品放入如图1所示装置的石英管中.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+11O2 高温 . 2Fe2O3+8SO2Ⅱ．� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

题目内容

黄铁矿是我国大多数硫酸厂制取硫酸的主要原料．某化学兴趣小组对某黄铁矿石（主要成分为FeS₂）进行如下实验探究．
[实验一]为测定硫元素的含量
Ⅰ．将m₁ 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+11O₂

高温

2Fe₂O₃+8SO₂

Ⅱ．反应结束后，将乙瓶中的溶液进行如下2处理：
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，所加H₂O₂溶液（氧化剂）需足量的理由是

．
（3）该黄铁矿中硫元素的质量分数为

．
[实验二]设计以下实验3方案测定铁元素的含量
问题讨论：
（4）③中，需要用到的仪器除烧杯、玻璃棒、胶头滴管外，还有

．
（5）②中，若选用铁粉作还原剂，你认为合理吗？理由是：

．

分析：（1）甲瓶是利用氢氧化钠溶液吸收空气中的二氧化碳，避免干扰乙装置对二氧化硫的定量测定；乙瓶内是二氧化硫和氢氧化钠反应生成亚硫酸钠，亚硫酸钠被氧气氧化为硫酸钠；
（2）过氧化氢可以把乙瓶中的亚硫酸钠氧化为硫酸钠；
（3）依据硫元素守恒计算分析得到；
（4）配制溶液的步骤分析需要的玻璃仪器；
（5）若选用铁粉作还原剂，会使测定的铁元素含量增大

解答：解：（1）甲瓶是利用氢氧化钠溶液吸收空气中的二氧化碳，提供氧气氧化硫铁矿，避免二氧化碳干扰乙装置对二氧化硫的定量测定；乙瓶内是二氧化硫和氢氧化钠反应生成亚硫酸钠，亚硫酸钠被氧气氧化为硫酸钠，反应的离子方程式为：SO₂+2OH^-=SO₃^2-+H₂O，2SO₃^2-+O₂=2SO₄^2-；
故答案为：氢氧化钠；SO₂+2OH^-=SO₃^2-+H₂O，2SO₃^2-+O₂=2SO₄^2-；
（2）分析流程可知加入过氧化氢把亚硫酸钠氧化为硫酸钠，且不引入杂质；
故答案为：使SO₃^2-完全氧化为SO₄^2-；
（3）将m₁ 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，生成的二氧化硫被过量氢氧化钠吸收生成亚硫酸钠，部分被氧化为硫酸钠，加入过氧化氢把亚硫酸钠全部氧化为硫酸钠，加入过量绿化比溶液得到沉淀质量为m₂g为硫酸钡的质量，物质的量=

233

mol；
则黄铁矿中硫元素的质量分数=

233

×32

×100%=

32m2

233m1

×100%；
故答案为：

32m2

233m1

×100%；
（4）依据溶液配制的步骤分析可知，要用到的仪器除烧杯、玻璃棒、胶头滴管外，还需要250ml容量瓶；
故答案为：250 mL容量瓶；
（5）若选用铁粉作还原剂，被高锰酸钾溶液滴定的亚铁离子增大，测定铁元素的含量增大；
故答案为：不合理，会使所测得的铁元素的质量分数偏大；

点评：本题考查了物质性质的实验验证和流程分析判断，物质性质和干信息的利用是解题关键，题目难度中等．