9.氯化鐵是一種重要的鐵鹽,廣泛用于造紙、印染等污染處理.
【物質制備】某興趣小組同學查找到以黃鐵礦(主要成分是二硫化亞鐵,化學式為FeS
2)為主要原料制備氯化鐵晶體的工業(yè)生產過程(圖1):
(1)黃鐵礦是混合物(填“純凈”或“混合”),其中二硫化亞鐵中鐵元素的化合價為+2.
+2
(2)焙燒過程主要發(fā)生以下化學反應,配平化學方程式:4FeS
2+11O
2 $\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$2Fe
2O
3+8SO
2(3)該過程產生的尾氣中含有HCl等氣體,可用NaOH溶液來吸收(填化學式).
【含量測定】在上述流程中產生的SO
2氣體可用于工業(yè)上生產硫酸,該興趣小組的同學為測定某黃鐵礦中硫元素的含量進行了如下的實驗探究.
已知二氧化硫與氫氧化鈉反應生成的亞硫酸鈉能被過氧化氫氧化成硫酸鈉.(假設每步反應均完全,不考慮裝置內原有空氣對測定結果的影響)
甲、乙二個實驗小組均設計了下列裝置,稱取了m
1 g黃鐵礦樣品,將樣品放入如圖2所示的硬質粗玻璃管中,從a處不斷地緩緩通入空氣,高溫灼燒玻璃管中的黃鐵礦樣品至反應完全.
甲組同學僅稱量了上述實驗所需要的相關裝置質量后即完成了測定.
乙組同學則在上述反應結束后,將C瓶中的溶液進行了如圖3處理:
【問題討論】:
(4)上述裝置中A瓶內所盛的試劑最好是氫氧化鈉溶液,其作用是吸收空氣中的CO
2.A、B裝置能否對調位置?否(填“能”或“否”)
(5)氣體進入C瓶后,C瓶中發(fā)生反應的化學方程式為SO
2+2NaOH=Na
2SO
3+H
2O.
(6)甲組同學應稱量的數(shù)據(jù)是②④(填編號).
①反應前C裝置及其中物質總質量m
2 g
②反應前C、D裝置及其中物質總質量m
3 g
③反應后C裝置及其中物質總質量m
4 g
④反應后C、D裝置及其中物質總質量m
5 g
(7)根據(jù)(6)中所選數(shù)據(jù),甲組同學測得的該黃鐵礦中硫元素的質量分數(shù)的表達式為$\frac{{m}_{5}-{m}_{3}}{2{m}_{1}}$.
(8)乙組同學最終得到的固體的化學式為BaSO
4,檢驗所加BaCl
2溶液是否過量的方法是靜置,在上層清液再加BaCl
2溶液,若無沉淀產生,則已過量,乙組的實驗過程中洗滌濾渣的目的是除去沉淀表面的可溶性雜質,若未洗滌就直接烘干稱量,則會使測定結果偏大(填“偏大、偏小或不變”),檢驗濾渣是否洗凈所用試劑是硝酸銀或碳酸鈉、硫酸鈉溶液,該小組測定的硫元素的質量分數(shù)的表達式為$\frac{32{m}_{6}}{233{m}_{1}}$.