Question

（16分）黃鐵礦（主要成分為FeS₂）是我國大多數硫酸廠制取的主要原料。某化學學習小組對黃鐵礦石進行如下實驗探究：
[實驗一]為測定硫元素的含量
I．將m₁g該黃鐵礦樣品放入如圖1所示裝置（夾持和加熱裝置省略）的石英管中，從a處不斷地緩緩通入空氣，高溫灼燒石英管中的黃鐵礦樣品至反應完全。

II．反應結束后，將乙瓶中的溶液進行如圖2處理。

[實驗二]測定鐵元素的含量。III。測定鐵元素含量的實驗步驟如下：
①用足量稀硫酸溶解石英管中的固體殘渣；
②加還原劑使溶液中的Fe³⁺完全轉化為Fe²⁺后，過濾、洗滌；
③將濾液稀釋至250mL；
④每次取稀釋液25.00mL，用已知物質的量濃度為cmol/L的酸性KMnO₄溶液滴定，三次滴定實驗所需KMnO₄溶液體積的平均值為VmL（該反應中還原產物為Mn²⁺）
請完成下列填空：
（1）已知12gFeS₂完全燃燒放熱85.3kJ，則FeS₂燃燒熱的化學方程式是          。
（2）I中，甲瓶內所盛試劑是        溶液；乙瓶內發生反應的離子方程式有     ；I中玻璃纖維的作用是             。
（3）II中，所加H₂O₂溶液需足量的理由是            。
（4）III的步驟③中，需要用到的儀器除燒杯、玻璃棒外，還有          ；
（5）該黃鐵礦中硫元素的質量分數         （用I、II中有關實驗數據表達）；該黃鐵礦中鐵的元素的質量分數         （用I、II中有關實驗數據表達）

Answer 1

（1）FeS₂(s) + 11/4 O₂ (g)= 1/2Fe₂O₃(s) + 2SO₂(g) △H=-853KJ/mol
(2) NaOH ,  SO₂ + 2OH- = SO₃^2- + H₂O   防止粉塵進入導管和乙裝置
（3）使SO₃^2-全部氧化SO₄^2-
(4)250ml容量瓶 膠頭滴管量筒
（5）32m₂/233m₁×100%     2.8CV/m₁₁×100%

I．黃鐵礦灼燒的化學方程式為：FeS₂+ 11/4 O₂ = 1/2Fe₂O₃+ 2SO₂，由題目所給數據可計算出1molFeS₂完全反應所放出的熱量為853kJ，則熱化學方程式為：FeS₂(s) + 11/4 O₂ (g)= 1/2Fe₂O₃(s) + 2SO₂(g) △H=-853KJ/mol
（2）I中，甲瓶內所盛試劑是為了吸收SO₂，一般用堿液NaOH溶液：SO₂ + 2OH- = SO₃^2- + H₂O；I中玻璃纖維主要是為了防止粉塵進入導管和乙裝置，以防造成實驗誤差
（3）乙中為亞硫酸鹽，加入過量雙氧水是為了將SO₃^2-全部氧化SO₄^2-
（4）將濾液稀釋至250mL主要應用容量瓶進行操作，期間需要用到膠頭滴管、量筒等儀器
（5）由S～BaSO₄可知，硫元素的質量分數為32m₂/233m₁×100%
由5Fe～5Fe²⁺～KMnO₄可知，鐵元素的質量分數為2.8cV/m₁×100%