Question

（12分）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]：测定硫元素的含量

将m₁g该黄铁矿样品放入如下图所示装置(夹持和加热装置省略)的石英管中，从a处不断地缓缓通人空气，高温灼烧石英管中的黄铁矿样品至反应完全得到红棕色固体和一种刺激性气味的气体。

写出石英管中发生反应的化学方程式为：                                               

Ⅱ．反应结束后，将乙瓶中的溶液进行如下处理：

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溶液需足量的理由是_________________      ______。

（3）该黄铁矿石中硫元素的质量分数为____________________________ 。

[实验二]：设计以下实验方案测定铁元素的含量

问题讨论：

（4）②中，若选用铁粉作还原剂。你认为合理吗?              。

若不合理，会如何影响测量结果：_______________（若合理，此空不答）。

（5）③中，需要用到的仪器除烧杯、玻璃棒、胶头滴管外，还有_____            ___。

 

Answer 1

【答案】

(10分)4FeS₂＋11O₂2Fe₂O₃＋8SO₂.（1分）

(1)氢氧化钠(或氢氧化钾等)（1分）

SO₂＋2OH^－=SO₃^2－＋H₂O（1分）、2SO₃^2－＋O₂=2SO₄^2－。        （1分）

 (2)使SO₃^2－完全氧化为SO₄^2－ （1分）       (3)(或其他合理答案) （2分） 

 (4) 不合理（1分）,会使所测得的铁元素的质量分数偏大（1分）

 (5) 250mL容量瓶（1分）

【解析】 I．黄铁矿燃烧的方程式为4FeS₂＋11O₂2Fe₂O₃＋8SO₂.

Ⅱ．（1）我饿了排除空气中CO₂的干扰，所以应该将空气通入到氢氧化钠溶液中。SO₂和氢氧化钠反应生成亚硫酸钠。亚硫酸钠已被氧化生成硫酸钠，所以方程式为SO₂＋2OH^－=SO₃^2－＋H₂O、2SO₃^2－＋O₂=2SO₄^2－。

（2）为了使使SO₃^2－完全氧化为SO₄^2－ ，双氧水应该是过量的。

（3）m2个固体是硫酸钡，所以根据原子守恒可知，黄铁矿石中硫元素的质量分数为

（4）如果用铁粉，则溶液中亚铁离子的浓度会增大，会使所测得的铁元素的质量分数偏大，所以是不合理的。

（5）配制一定物质的量浓度溶液时，还需要250mL容量瓶。