Question

(15分）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F(xiàn)e、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+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

（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，兩點(diǎn)各1分）

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

（3） 或 （或其他合理答案） （2分） （4）偏大 （2分）

（5）250mL容量瓶（2分，沒(méi)寫規(guī)格得0分） （6）0.5000mol/L （3分，無(wú)單位扣1分）

【解析】

試題分析：（1）礦石煅燒需要氧氣，所以不斷鼓入空氣的作用是提供反應(yīng)物O2，同時(shí)可以排出裝置中生成的SO2使之完全被乙吸收。

（2）SO2與氫氧化鈉反應(yīng)生成亞硫酸鈉，亞硫酸鎳具有還原性，可被雙氧水氧化，反應(yīng)的離子方程式為Na2SO3+H2O2＝Na2SO4+H2O；雙氧水是一種二元弱酸，則分步電離，電離方程式為H2O2 H++HO2-。

（3）根據(jù)流程圖可知硫酸鋇的質(zhì)量是m2g，則根據(jù)硫原子守恒可知礦石中硫元素的含量是×100%。

（4）②中，若用鐵粉作還原劑，則溶液中將引入多余的鐵元素，從而所測(cè)得的鐵元素的含量偏大。

（5）③中將濾液稀釋至250mL，因此需要用到的儀器除燒杯、玻璃棒、膠頭滴管外，還有250mL容量瓶。

（6）根據(jù)表中數(shù)據(jù)可知第三次實(shí)驗(yàn)誤差大，設(shè)去，因此消耗酸性高錳酸鉀溶液體積的平均值是＝25.00ml。所以根據(jù)電子得失守恒可知該稀釋液中Fe2+的物質(zhì)的量濃度為c(Fe2+)＝＝0.5000mol/L。

考點(diǎn)：考查物質(zhì)含量測(cè)定實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)與探究