Question

【題目】黃鐵礦石的主要成分為FeS2和少量FeS（假設(shè)其他雜質(zhì)中不含Fe、S元素，且高溫下不發(fā)生化學(xué)變化），是我國(guó)大多數(shù)硫酸廠(chǎng)制取硫酸的主要原料。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m 1 g該黃鐵礦石的樣品放入如下圖裝置（夾持和加熱裝置略）的石英管中，從a處不斷地緩緩?fù)ㄈ肟諝猓�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+11O22Fe2O3+8SO2 4FeS+7O22Fe2O3+4SO2

【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：

（1）鼓入空氣的作用是__________________________________________。

（2）反應(yīng)結(jié)束后乙瓶中的溶液需加足量H2O2溶液的目的是_______________（用化學(xué)方程式表示）。

H2O2可以看作是一種很弱的酸，寫(xiě)出其電離方程式： 。

（3）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

（4）②中，若用鐵粉作還原劑，則所測(cè)得的鐵元素的含量_______（填“偏大”、“偏小”或“無(wú)影響”）。

（5）③中，需要用到的儀器除燒杯、玻璃棒、膠頭滴管外，還有_______。

（6）某同學(xué)一共進(jìn)行了四次滴定實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)結(jié)果記錄如下：

實(shí)驗(yàn)次數(shù)	第一次	第二次	第三次	第四次
消耗KMnO4溶液體積/mL	25.00	25.03	20.00	24.97

根據(jù)所給數(shù)據(jù)，計(jì)算該稀釋液中Fe2+的物質(zhì)的量濃度為c(Fe2+) ＝___________。

Answer 1

【答案】（14分）(1) 提供反應(yīng)物O2，排出裝置中生成的SO2使之完全被乙吸收（2分）

（2）Na2SO3+H2O2＝Na2SO4+H2O（2分） H2O2H++HO2-（2分）

（3）或（2分）；（4）偏大（2分）

（5）250mL容量瓶（2分）；（6）0.5000mol/L （2分）。

【解析】試題分析：（1）鼓入空氣的作用是提供反應(yīng)物O2，排出裝置中生成的SO2使之完全被乙吸收；（2）SO2與NaOH發(fā)生反應(yīng)產(chǎn)生Na2SO3, Na2SO3有還原性，容易被氧化劑氧化為Na2SO4。反應(yīng)結(jié)束后乙瓶中的溶液需加足量H2O2溶液的目的是將Na2SO3氧化為Na2SO4。反應(yīng)的方程式是：Na2SO3+H2O2＝Na2SO4+H2O；H2O2可以看作是一種很弱的酸，其電離方程式是H2O2H++HO2-；（3）根據(jù)題意可知：n(S)=(m2÷233g/mol)=m2/233mol;則該黃鐵礦石中硫元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為[(m2/233mol×32g/mol)÷m1] ×100%=。（4）②中，若用鐵粉作還原劑，則溶液中的Fe2+的物質(zhì)的量增大，消耗的KMnO4溶液的體積偏多，故使所測(cè)得的鐵元素的含量偏大；（5）③中，需要用到的儀器除燒杯、玻璃棒、膠頭滴管外，還有250ml的容量瓶；（6）分析表格數(shù)據(jù)可知低三次實(shí)驗(yàn)消耗KMnO4溶液體積誤差偏大，應(yīng)該舍去，則KMnO4溶液的體積平均是（25.00+25.03+24.97）ml÷3=25.00ml。n(KMnO4)=" 0.1" 000mol/L×0.025L=0.0025mol。根據(jù)反應(yīng)方程式：5Fe2++ 8H++MnO4—=5Fe3++Mn2++4H2O可知n(Fe2+)=5n(MnO4—)=0.0125mol；則c(Fe2+)= n(Fe2+)÷V=0.0125mol÷0.025ml=0.5000mol/L。