Question

黃鐵礦（主要成分為FeS₂）是我國(guó)大多數(shù)硫酸廠制取的主要原料．某化學(xué)學(xué)習(xí)小組對(duì)黃鐵礦石進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn)探究：
[實(shí)驗(yàn)一]為測(cè)定硫元素的含量
I．將m₁g該黃鐵礦樣品放入如圖1所示裝置（夾持和加熱裝置省略）的石英管中，從a處不斷地緩緩?fù)ㄈ肟諝猓�高溫灼燒石英管中的黃鐵礦樣品至反應(yīng)完全．

II．反應(yīng)結(jié)束后，將乙瓶中的溶液進(jìn)行如圖2處理．

[實(shí)驗(yàn)二]測(cè)定鐵元素的含量．III．測(cè)定鐵元素含量的實(shí)驗(yàn)步驟如下：
①用足量稀硫酸溶解石英管中的固體殘?jiān)��?br/>②加還原劑使溶液中的Fe³⁺完全轉(zhuǎn)化為Fe²⁺后，過(guò)濾、洗滌；
③將濾液稀釋至250mL；
④每次取稀釋液25.00mL，用已知物質(zhì)的量濃度為cmol/L的酸性KMnO₄溶液滴定，三次滴定實(shí)驗(yàn)所需KMnO₄溶液體積的平均值為VmL（該反應(yīng)中還原產(chǎn)物為Mn^2-）
請(qǐng)完成下列填空：
（1）已知12gFeS₂完全燃燒放熱85.3kJ，則FeS₂燃燒熱的化學(xué)方程式是______．
（2）I中，甲瓶?jī)?nèi)所盛試劑是______溶液；乙瓶?jī)?nèi)發(fā)生反應(yīng)的離子方程式有______；I中玻璃纖維的作用是______．
（3）II中的濾渣在稱量前還應(yīng)進(jìn)行的操作是______；II中，所加H₂O₂溶液需足量的理由是______．
（4）III的步驟③中，需要用到的儀器除燒杯、玻璃棒外，還有______；④中取稀釋液25.00mL需用的儀器是______．
（5）該黃鐵礦中硫元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)______（用I、II中有關(guān)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)表達(dá)）；該黃鐵礦中鐵的元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)______（用I、II中有關(guān)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)表達(dá)）

Answer 1

解：（1）12gFeS₂的物質(zhì)的量為0.1mol，所以1mol完全燃燒放出的熱量為853KJ，故答案為：FeS₂（s）+O₂（g）═Fe₂O₃（s）+2SO₂（g）△H=-853kJ/mol；
（2）為防止最后乙溶液中混有BaCO3沉淀而影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果，應(yīng)將空氣中的二氧化碳除去，所以甲裝置中可用NaOH溶液，過(guò)量NaOH溶液與SO₂反應(yīng)生成SO₃^2-和水H₂O，離子方程式為2OH^-+SO₂═SO₃^2-+H₂O；反應(yīng)中可用玻璃纖維防止粉塵進(jìn)入導(dǎo)管和乙裝置，故答案為：NaOH；2OH^-+SO₂═SO₃^2-+H₂O；防止粉塵進(jìn)入導(dǎo)管和乙裝置；
（3）為準(zhǔn)確稱量固體的質(zhì)量，在稱量之前需洗滌和干燥；為減少實(shí)驗(yàn)誤差，最后使完全轉(zhuǎn)化成SO₄^2-，從而完全生成硫酸鋇沉淀，故答案為：洗滌、干燥；使SO₃^2- 完全轉(zhuǎn)化成SO₄^2-；
（4）配制250ml一定物質(zhì)的量濃度的溶液需要燒杯、玻璃棒、膠頭滴管、量筒、250ml容量瓶等儀器，高錳酸鉀溶液具有強(qiáng)氧化性，應(yīng)用酸式滴定管量�。�答案為：250ml 容量瓶； 酸式滴定管；
（5）根據(jù)硫元素守恒，m₁gFeS₂中的硫元素最終全部生成BaSO₄，則有：n（BaSO₄）=mol，所以n（S）=，其質(zhì)量為，所以黃鐵礦中硫元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為：；根據(jù)反應(yīng)關(guān)系（電子守恒）：
MnO₄^-～5Fe²⁺
CV×10^-3mol 5CV×10^-3mol，
則原樣品中含鐵元素的質(zhì)量為：=，
故答案為：；．
分析：（1）根據(jù)書(shū)寫(xiě)熱化學(xué)方程式的方法和燃燒熱的概念計(jì)算并書(shū)寫(xiě)；
（2）為防止最后乙溶液中混有BaCO3沉淀而影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果，應(yīng)將空氣中的二氧化碳除去，所以甲裝置中可用NaOH溶液，過(guò)量NaOH溶液與SO₂反應(yīng)生成SO₃^2-和H₂O，離子方程式為2OH^-+SO₂═SO₃^2-+H₂O；反應(yīng)中可用玻璃纖維防止粉塵進(jìn)入導(dǎo)管和乙裝置；
（3）為準(zhǔn)確稱量固體的質(zhì)量，在稱量之前需洗滌和干燥；為減少實(shí)驗(yàn)誤差，最后使完全轉(zhuǎn)化成SO₄^2-，從而完全生成硫酸鋇沉淀；
（4）配制250ml一定物質(zhì)的量濃度的溶液需要燒杯、玻璃棒、膠頭滴管、量筒、250ml容量瓶等儀器，高錳酸鉀溶液具有強(qiáng)氧化性，應(yīng)用酸式滴定管量�。�
（5）根據(jù)硫元素守恒和鐵元素守恒計(jì)算質(zhì)量分?jǐn)?shù)．
點(diǎn)評(píng)：本題考查物質(zhì)成分和含量的測(cè)定，涉及過(guò)濾和溶液的配制等操作，具有較強(qiáng)的綜合性，解題時(shí)注意從質(zhì)量守恒的角度分析．