黄铁矿（主要成分为FeS2）是我国大多数硫酸厂制取硫酸的主要原料。某化学学习小组对某黄铁矿石进行如下实验探究。[实验一]测定硫元素的含量。Ⅰ、将m1 g该黄铁矿

题型：不详难度：来源：

黄铁矿（主要成分为FeS₂）是我国大多数硫酸厂制取硫酸的主要原料。某化学学习小组对某黄铁矿石进行如下实验探究。
[实验一]测定硫元素的含量。
Ⅰ、将m₁ g该黄铁矿样品放入如下图所示装置（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。石英管中发生反应的化学方程式为：4FeS₂+11O₂2Fe₂O₃+8SO₂

Ⅱ、反应结束后，将乙瓶中的溶液进行如下处理：

2

[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图所示。

问题讨论：
（1）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为____。
（2）II中，乙瓶加入H₂O₂溶液时反应的离子方程式为_____________________。
（3）该黄铁矿中硫元素的质量分数为_______________________。
（4）III的步骤③中，需要用到的仪器除烧杯、玻璃棒、胶头滴管外，还有____________________________________________。
（5）III的步骤④中，表示滴定已达终点的现象是                       
（6）Ⅲ的步骤④进行了三次平行实验，测得消耗KMnO₄溶液体积分别为24.98mL、24.80mL、25.02mL（KMnO₄被还原为Mn²⁺）。根据上述数据，可计算出该黄铁矿样品铁元素的质量分数为                                。

答案

（1）氢氧化钠（或氢氧化钾）（2分）   SO₂+2OH^—=SO₃^2—+H₂O；（2SO₃^2—+O₂=2SO₄^2—未写不扣分）（2分）
（2）SO₃^2—+H₂O₂=SO₄^2—+H₂O （2分）
（3）（2分）
（4）250ml容量瓶（2分）
（5）最后一滴高锰酸钾溶液滴入时，溶液颜色突变为紫色，且在30s内不变色。（2分）
（6）或或其它合理答案（2分）

解析

试题分析：（1）为防止SO₂进入到甲装置中，可用氢氧化钠（或氢氧化钾）吸收，乙瓶中的氢氧化钠吸收硬质玻璃管中产生的二氧化硫，发生反应的离子方程式为：SO₂+2OH^—=SO₃^2—+H₂O，由于锥形瓶中也存在着未完全反应的氧气，故也发生2SO₃^2—+O₂=2SO₄^2—（2）II中，乙瓶加入H₂O₂溶液时反应的离子方程式为SO₃^2—+H₂O₂=SO₄^2—+H₂O；（3）乙瓶中的溶液产生SO₄^2—，SO₄^2—与加入的氯化钡中的Ba²⁺沉淀相结合发生沉淀反应：SO₄^2—+Ba²⁺=BaSO₄↓，即固体m₂g为BaSO₄，结合题意列关系式如下：
FeS₂—2SO₄^2——2BaSO₄
1mol          2mol
          
由此可知，硫元素在FeS₂中的物质的量为，则其质量为：，所以该黄铁矿中硫元素的质量分数为
×﹪；（4）应为250ml容量瓶；（5）因为未加入KMnO₄溶液之前，溶液中含有Fe²⁺，溶液为浅绿色，
当加入最后一滴高锰酸钾溶液滴入时，溶液颜色突变为紫色，且在30s内不变色，则证明到达滴定终点。
（6）发生反应的化学方程式为5Fe²⁺+8H⁺+MnO₄^-=Mn²⁺+5Fe³⁺+4H₂O,然后根据5Fe²⁺—MnO₄^-列关系式可求得
该黄铁矿样品铁元素的质量分数为或
与计算。