Question

黃鐵礦（主要成分為FeS₂）是我國大多數(shù)硫酸廠制取硫酸的主要原料．某化學(xué)學(xué)習(xí)小組對某黃鐵礦石進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn)探究．
【實(shí)驗(yàn)一】測定硫元素的含量．
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�，高溫灼燒石英管中的黃鐵礦樣品至反應(yīng)完全．石英管中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為：4FeS₂+110₂

高溫  .

2Fe₂O₃+8S0₂．

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】測定鐵元素的含量．
Ⅲ、測定鐵元素含量的實(shí)驗(yàn)步驟如圖3所示．
問題討論：
（1）Ⅰ中，甲瓶內(nèi)所盛試劑是

 

溶液（填名稱）．乙瓶內(nèi)發(fā)生反應(yīng)的離子方程式有

 

、

 

．
（2）Ⅱ中，所加H₂0₂溶液（氧化劑）需足量的理由是

 

．
（3）該黃鐵礦中硫元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為

 

．
（4）Ⅲ的步驟②中，若選用鐵粉作還原劑，你認(rèn)為合理嗎？

 

，理由是

 

．
（5）Ⅲ的步驟③中，需要用到的儀器除燒杯、玻璃棒、膠頭滴管外，還有

 

．

Answer 1

考點(diǎn)：探究物質(zhì)的組成或測量物質(zhì)的含量

專題：實(shí)驗(yàn)探究和數(shù)據(jù)處理題,實(shí)驗(yàn)設(shè)計題

分析：（1）為防止二氧化碳的干擾，應(yīng)將空氣中的二氧化碳用堿液除掉；二氧化硫能和氫氧化鈉反應(yīng)生成鹽；亞硫酸根離子能被氧氣氧化生成硫酸根離子；
（2）雙氧水足量時才能將亞硫酸根離子完全轉(zhuǎn)化；
（3）根據(jù)硫原子守恒計算硫鐵礦中硫的質(zhì)量，從而計算其質(zhì)量分?jǐn)?shù)；
（4）鐵能轉(zhuǎn)化為亞鐵離子導(dǎo)致鐵的含量增大；
（5）根據(jù)一定物質(zhì)的量濃度溶液的配制中各儀器的作用選取儀器；

解答： 解：（1）空氣中含有二氧化碳，能和乙中的氫氧化鈉反應(yīng)生成碳酸鈉，碳酸鈉和氯化鋇反應(yīng)生成碳酸鋇導(dǎo)致沉淀量增大，從而導(dǎo)致干擾硫元素的測定，所以要把空氣中二氧化碳除去，用氫氧化鈉或氫氧化鉀溶液除去即可，所以甲中盛放的是氫氧化鈉溶液或氫氧化鉀溶液；
乙中二氧化硫和氫氧化鈉反應(yīng)生成亞硫酸鈉，離子方程式為 SO₂+2OH^-=SO₃^2-+H₂O，亞硫酸鈉和氧氣反應(yīng)生成硫酸鈉，離子方程式為2SO₃^2-+O₂=2SO₄^2-，
故答案為：氫氧化鈉或氫氧化鉀；SO₂+2OH^-=SO₃^2-+H₂O；2SO₃^2-+O₂=2SO₄^2-；
（2）為使亞硫酸根離子完全轉(zhuǎn)化為硫酸根離子，加入的雙氧水要足量；
故答案為：使SO₃^2-完全氧化為SO₄^2-；
（3）最終所得沉淀是硫酸鋇，根據(jù)硫原子守恒得硫的質(zhì)量，設(shè)硫的質(zhì)量為x，
S-----BaSO₄
32g   233g
x     m₂g
x=

32m2

233

g，
質(zhì)量分?jǐn)?shù)=

32m2 233 g

m1

×100%=

32m2

233m1

×100%；
故答案為：

32m2

233m1

×100%；
（4）鐵也能轉(zhuǎn)化為亞鐵離子，導(dǎo)致鐵含量增大，所以不合理；
故答案為：不合理；會使所測得的鐵元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)偏大；
（5）一定物質(zhì)的量濃度溶液的配制中，除了燒杯、玻璃棒、膠頭滴管外，還需要250mL容量瓶；
故答案為：250mL容量瓶；

點(diǎn)評：本題考查了探究物質(zhì)的含量實(shí)驗(yàn)，根據(jù)元素化合物的性質(zhì)來分析解答即可，難度不大，注意為防止空氣中二氧化碳的干擾，通入石英管中的空氣要先除去二氧化碳過程計算式關(guān)鍵．