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(shè)其它雜質(zhì)中不含鐵、硫元素，且高溫下不發(fā)生化學(xué)變化)。某化學(xué)興趣小組對(duì)該黃鐵礦石進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn)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?fù)ㄈ肟諝�，高溫灼燒黃鐵礦樣品至反應(yīng)完全。其反應(yīng)的化學(xué)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(shí)驗(yàn)一）測(cè)定硫元素的含量

反應(yīng)結(jié)束后，將乙瓶中的溶液進(jìn)行如下處理：

(2)反應(yīng)結(jié)束后，給乙瓶溶液中加入足量H2O2溶液的目的是___________(用化學(xué)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(zhì)量分?jǐn)?shù)為___________(列出表達(dá)式即可)。

（實(shí)驗(yàn)二）測(cè)定鐵元素的含量

①用足量稀硫酸溶解石英管中的固體殘?jiān)�；②加還原劑使溶液中的Fe3+恰好完全轉(zhuǎn)化為Fe2+后，過(guò)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(shí)驗(yàn)，平均消耗酸性KMnO4溶液25.00mL。

(5)操作②中用鐵粉作還原劑，測(cè)定鐵的含量___________(填“偏高”或“偏低”或“不變”)，操作④中滴定時(shí)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(zhì)的量濃度c(Fe2+)=___________。

Answer 1

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

【解析】

根據(jù)方程式計(jì)算計(jì)算質(zhì)量分?jǐn)?shù)；根據(jù)流程圖及反應(yīng)原理分析流程中操作的目的和方法；根據(jù)滴定原理計(jì)算溶液的濃度。

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

故答案為：提供反應(yīng)物O2，排盡生成的SO2，使之完全被乙瓶溶液吸收；吸收反應(yīng)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(guò)濾器中加蒸餾水至浸沒(méi)固體，（靜置）待水自然全部流下，重復(fù)操作2~3次，

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

(4) S ~ BaSO4

32g 233g

m m2g

則黃鐵礦石中硫元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為

故答案為：

(5)①使用鐵粉作還原劑，使得鐵的含量偏高；因?yàn)楦咤i酸鉀溶液有強(qiáng)腐蝕性，所以操作④中滴定時(shí)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。