Question

黄铁矿（主要成分为FeS₂）是我国大多数硫酸厂制取硫酸的主要原料。某化学学习小组对某黄铁矿石进行如下实验探究。
[实验一]测定硫元素的含量。
Ⅰ、将g该黄铁矿样品放入如图1所示装置（夹持和加热装置省略）的石英管中，从a处不断地缓缓通入空气，高温灼烧石英管中的黄铁矿样品至反应完全。石英管中发生反应的化学方程式为：4FeS₂+11O₂2Fe₂O₃+8SO₂ 
Ⅱ、反应结束后，将乙瓶中的溶液进行如图2所示处理。

[实验二]测定铁元素的含量。
Ⅲ、测定铁元素含量的实验步骤如图3所示：

问题讨论：
  
（1）Ⅰ中，甲瓶内所盛试剂是       溶液。乙瓶内发生反应的离子方程式有：
                            、                            。
（2）Ⅱ中的滤渣在称量前还应进行的操作是                                   。
（3）Ⅱ中，所加H₂O₂溶液（氧化剂）需足量的理由是                         。
（4）Ⅲ的步骤③中，需要用到的仪器除烧杯、玻璃棒、胶头滴管外，还有        。
写出④中反应的离子方程式                                  。
（5）该黄铁矿中硫元素的质量分数为                 。

Answer 1

（1）NaOH (2分) ＝(2分)、＝(2分) （2）洗涤、干燥(2分)   （3）使完全转化成(2分)
（4）250ml 容量瓶(2分)    5Fe²⁺ + 2MnO₄^-+16H⁺==5Fe³⁺+2Mn²⁺+8H₂O(2分) 
（5）(2分)

（1）由于空气中含有CO₂和水蒸气，所以必须除去，以防止干扰后面的SO₂的吸收，因此盛放的是氢氧化钠溶液。SO₂是酸性氧化物，能被氢氧化钠溶液吸收，反应的方程式是SO₂＋2OH^－=SO₃^2－＋H₂O。又因为亚硫酸钠极易被氧气氧化，所以还可能发生反应2SO₃^2－＋O₂=2SO₄^2－。
（2）沉淀在称量之前还需要洗涤和干燥。
（3）为了使溶液中的SO₃^2－完全被氧化生成SO₄^2－，加入的过氧化钠应该是过量的。
（4）由于要稀释至250ml，所以还需要250ml容量瓶。酸性高锰酸钾溶液具有氧化性，能氧化亚铁离子，反应的方程式是5Fe²⁺ + 2MnO₄^-+16H⁺==5Fe³⁺+2Mn²⁺+8H₂O。
（5）硫酸钡的质量是m₂g，物质的量是m₂/233mol，则SO₂的物质的量是m₂/233mol，所以硫元素的质量分数是。