题目

题型：不详难度：来源：

（16分）黄铁矿（主要成分为FeS₂）是我国大多数硫酸厂制取的主要原料。某化学学习小组对黄铁矿石进行如下实验探究：
[实验一]为测定硫元素的含量
I．将m₁g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。

II．反应结束后，将乙瓶中的溶液进行如图2处理。

[实验二]测定铁元素的含量。III。测定铁元素含量的实验步骤如下：
①用足量稀硫酸溶解石英管中的固体残渣；
②加还原剂使溶液中的Fe³⁺完全转化为Fe²⁺后，过滤、洗涤；
③将滤液稀释至250mL；
④每次取稀释液25.00mL，用已知物质的量浓度为cmol/L的酸性KMnO₄溶液滴定，三次滴定实验所需KMnO₄溶液体积的平均值为VmL（该反应中还原产物为Mn²⁺）
请完成下列填空：
（1）已知12gFeS₂完全燃烧放热85.3kJ，则FeS₂燃烧热的化学方程式是          。
（2）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     ；I中玻璃纤维的作用是             。
（3）II中，所加H₂O₂溶液需足量的理由是            。
（4）III的步骤③中，需要用到的仪器除烧杯、玻璃棒外，还有          ；
（5）该黄铁矿中硫元素的质量分数         （用I、II中有关实验数据表达）；该黄铁矿中铁的元素的质量分数         （用I、II中有关实验数据表达）

答案

（1）FeS₂(s) + 11/4 O₂ (g)= 1/2Fe₂O₃(s) + 2SO₂(g) △H=-853KJ/mol
(2) NaOH ,  SO₂ + 2OH- = SO₃^2- + H₂O   防止粉尘进入导管和乙装置
（3）使SO₃^2-全部氧化SO₄^2-
(4)250ml容量瓶 胶头滴管量筒
（5）32m₂/233m₁×100%     2.8CV/m₁₁×100%

解析

I．黄铁矿灼烧的化学方程式为：FeS₂+ 11/4 O₂ = 1/2Fe₂O₃+ 2SO₂，由题目所给数据可计算出1molFeS₂完全反应所放出的热量为853kJ，则热化学方程式为：FeS₂(s) + 11/4 O₂ (g)= 1/2Fe₂O₃(s) + 2SO₂(g) △H=-853KJ/mol
（2）I中，甲瓶内所盛试剂是为了吸收SO₂，一般用碱液NaOH溶液：SO₂ + 2OH- = SO₃^2- + H₂O；I中玻璃纤维主要是为了防止粉尘进入导管和乙装置，以防造成实验误差
（3）乙中为亚硫酸盐，加入过量双氧水是为了将SO₃^2-全部氧化SO₄^2-
（4）将滤液稀释至250mL主要应用容量瓶进行操作，期间需要用到胶头滴管、量筒等仪器
（5）由S～BaSO₄可知，硫元素的质量分数为32m₂/233m₁×100%
由5Fe～5Fe²⁺～KMnO₄可知，铁元素的质量分数为2.8cV/m₁×100%