Question

黃鐵礦（主要成分為FeS₂）是我國大多數硫酸廠制取硫酸的主要原料。某化學學習小組對某黃鐵礦石進行如下實驗探究。
[實驗一]測定硫元素的含量。
Ⅰ、將g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。石英管中發生反應的化學方程式為：4FeS₂+11O₂2Fe₂O₃+8SO₂ 
Ⅱ、反應結束后，將乙瓶中的溶液進行如圖2所示處理。

[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圖3所示：

問題討論：
  
（1）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：
                            、                            。
（2）Ⅱ中的濾渣在稱量前還應進行的操作是                                   。
（3）Ⅱ中，所加H₂O₂溶液（氧化劑）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、膠頭滴管外，還有        。
寫出④中反應的離子方程式                                  。
（5）該黃鐵礦中硫元素的質量分數為                 。

Answer 1

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

（1）由于空氣中含有CO₂和水蒸氣，所以必須除去，以防止干擾后面的SO₂的吸收，因此盛放的是氫氧化鈉溶液。SO₂是酸性氧化物，能被氫氧化鈉溶液吸收，反應的方程式是SO₂＋2OH^－=SO₃^2－＋H₂O。又因為亞硫酸鈉極易被氧氣氧化，所以還可能發生反應2SO₃^2－＋O₂=2SO₄^2－。
（2）沉淀在稱量之前還需要洗滌和干燥。
（3）為了使溶液中的SO₃^2－完全被氧化生成SO₄^2－，加入的過氧化鈉應該是過量的。
（4）由于要稀釋至250ml，所以還需要250ml容量瓶。酸性高錳酸鉀溶液具有氧化性，能氧化亞鐵離子，反應的方程式是5Fe²⁺ + 2MnO₄^-+16H⁺==5Fe³⁺+2Mn²⁺+8H₂O。
（5）硫酸鋇的質量是m₂g，物質的量是m₂/233mol，則SO₂的物質的量是m₂/233mol，所以硫元素的質量分數是。