Question

【題目】黃鐵礦石是制取硫酸的主要原料，主要成分為FeS2和少量FeS(假設其它雜質中不含鐵、硫元素，且高溫下不發生化學變化)。某化學興趣小組對該黃鐵礦石進行如下實驗探究。將m1g該黃鐵礦石的樣品放入如圖裝置(夾持和加熱裝置略)的石英管中，從a處不斷地緩緩通入空氣，高溫灼燒黃鐵礦樣品至反應完全。其反應的化學方程式為4FeS2+11O2=2Fe2O3+8SO2，4FeS+7O2=2Fe2O3+4SO2

(1)鼓人空氣的作用是___________，錐形瓶乙中NaOH溶液的作用是___________。

（實驗一）測定硫元素的含量

反應結束后，將乙瓶中的溶液進行如下處理：

(2)反應結束后，給乙瓶溶液中加入足量H2O2溶液的目的是___________(用化學方程式表示)。

(3)洗滌濾渣的方法是______________________。

(4)該黃鐵礦石中硫元素的質量分數為___________(列出表達式即可)。

（實驗二）測定鐵元素的含量

①用足量稀硫酸溶解石英管中的固體殘渣；②加還原劑使溶液中的Fe3+恰好完全轉化為Fe2+后，過濾、洗滌；③將濾液稀釋至250mL；④取25.00mL稀釋液，用0.1000mol·L－1的酸性KMnO4溶液滴定，三次滴定實驗，平均消耗酸性KMnO4溶液25.00mL。

(5)操作②中用鐵粉作還原劑，測定鐵的含量___________(填“偏高”或“偏低”或“不變”)，操作④中滴定時酸性KMnO4溶液盛裝在___________填“酸式滴定管”或“堿式滴定管”)，③中稀釋液中Fe2+的物質的量濃度c(Fe2+)=___________。

Answer 1

【答案】提供反應物O2，排盡生成的SO2，使之完全被乙瓶溶液吸收 吸收反應生成的SO2 Na2SO3+H2O2==Na2SO4+H2O (沿玻璃棒）向過濾器中加蒸餾水至浸沒固體，（靜置）待水自然全部流下，重復操作2~3次。 偏高 酸式滴定管 0.5000 mol·L-1

【解析】

根據方程式計算計算質量分數；根據流程圖及反應原理分析流程中操作的目的和方法；根據滴定原理計算溶液的濃度。

(1)反應中有氧氣參加，同時空氣可以將生成物帶出；產物二氧化硫有毒，用氫氧化鈉吸收，

故答案為：提供反應物O2，排盡生成的SO2，使之完全被乙瓶溶液吸收；吸收反應生成的SO2；

(2)H2O2有氧化性，可以氧化亞硫酸鈉： Na2SO3+H2O2==Na2SO4+H2O，

故答案為： Na2SO3+H2O2==Na2SO4+H2O；

(3)洗滌濾渣的方法是 (沿玻璃棒）向過濾器中加蒸餾水至浸沒固體，（靜置）待水自然全部流下，重復操作2~3次，

故答案為： (沿玻璃棒）向過濾器中加蒸餾水至浸沒固體，（靜置）待水自然全部流下，重復操作2~3次；

(4) S ~ BaSO4

32g 233g

m m2g

則黃鐵礦石中硫元素的質量分數為

故答案為：

(5)①使用鐵粉作還原劑，使得鐵的含量偏高；因為高錳酸鉀溶液有強腐蝕性，所以操作④中滴定時酸性KMnO4溶液盛裝在酸式滴定管；

5Fe2+ ~ KMnO4

n(Fe2+)=5n( KMnO4)=5×0.1000mol·L－1×25.00mL=0.0125mol，則c(Fe2+)=0.0125mol/25mL= 0.5000 mol·L-1，

故答案為：偏高；酸式滴定管； 0.5000 mol·L-1。