Question

（12分）以下是分析硫铁矿中FeS₂含量的三种方法，各方法的操作流程图如下：

请回答下列问题：
（1）判断溶液中SO₄^2-离子已沉淀完全的方法是          。
（2）某同学采用方法Ⅱ分析矿石中的Fe含量，发现测定结果总是偏高，则产生误差的可能原因是          。
（3）某同学用方法Ⅲ测定试样中Fe元素的含量，准确称取1.60 g,的矿石试样，试样经溶解、预处理后，(A)配制成100.00mL试样溶液；(B)用滴定管量取25.00 mL待测溶液，用酸性0.1mol/LKMnO₄标准溶液滴定待测试样；(C)读取并计算滴定管中消耗的KMnO₄标准溶液体积，计算试样中的Fe元素含量。
发生反应的离子方程式为          。
（4）若矿石中含有FeS与FeS₂，实验称取矿石试样1.60 g, 按方法Ⅰ分析，称得BaSO₄的质量为4.66 g，按方法Ⅲ分析消耗的KMnO₄标准溶液体积7.50mL，假设石中的硫元素全部来自于FeS和FeS₂，则该矿石中FeS₂和FeS比值为          。（写出计算过程）

Answer 1

（1）取上层清液滴加BaCl₂溶液，若无白色沉淀生成，说明SO₄^2-沉淀完全
（2）有三个可能的原因：（写出其中一种，即给2分）
① Fe(OH)₃沉淀表面积大，易吸附杂质
② 过滤洗涤时未充分将吸附的杂质洗去
③ Fe(OH)₃灼烧不充分，未完全转化为Fe₂O₃
（3）MnO₄^－+ 5Fe^2＋＋8H^＋= Mn^2＋＋5Fe^3＋＋4H₂O
（4）1.60 g矿石中含有n(S)= n(SO₄^2－)= n(BaSO₄)=4.66÷233=0.02mol
含有n(Fe^2＋)= 5n(MnO₄^－)×4=5×0.1×0.0075×4=0.015mol
则有：n(FeS)＋n(FeS₂)= 0.015
n(FeS)＋2n(FeS₂)= 0.02
解之得n(FeS)=0.01mol  n(FeS₂)=0.005mol 
n(FeS)：n(FeS₂)= 0.01：0.005=2:1

试题分析：（1）取上层清液滴加BaCl₂溶液，若无白色沉淀生成，说明SO₄^2-沉淀完全；（2）称量的固体质量高，导致结果偏高，故可能的原因有：① Fe(OH)₃沉淀表面积大，易吸附杂质 ② 过滤洗涤时未充分将吸附的杂质洗去 ③ Fe(OH)₃灼烧不充分，未完全转化为Fe₂O₃；
（4）1.60 g矿石中含有n(S)= n(SO₄^2－)= n(BaSO₄)=4.66÷233=0.02mol
含有n(Fe^2＋)= 5n(MnO₄^－)×4=5×0.1×0.0075×4=0.015mol
则有：n(FeS)＋n(FeS₂)= 0.015
n(FeS)＋2n(FeS₂)= 0.02
解之得n(FeS)=0.01mol  n(FeS₂)=0.005mol 
n(FeS)：n(FeS₂)= 0.01：0.005=2:1