Question

3．黃鐵礦主要成分為二硫化亞鐵（化學(xué)式為FeS₂），測定黃鐵礦中FeS₂含量的方法如下圖所示：

已知：王水是濃鹽酸和濃硝酸按體積比3：1混合而成，加過量王水后FeS₂參加的反應(yīng)為：FeS₂+5HNO₃+3HCl═FeCl₃+2H₂SO₄+5NO↑+2H₂O．
（1）步驟③中判斷加入BaCl₂溶液已過量的操作是取上層清液少量于試管，滴加稀硫酸，若產(chǎn)生白色沉淀，則BaCl₂溶液已過量．
（2）稱取黃鐵礦試樣2g，用該方法進(jìn)行測定，稱得干燥后的固體質(zhì)量為2.33g，假設(shè)礦石中的硫元素全部來自于FeS₂，則該礦石中FeS₂的質(zhì)量分?jǐn)?shù)是30%．
（3）步驟③中將足量的BaCl₂溶液換成足量的NaOH溶液，同樣也能完成測定工作，但是黃鐵礦中的其它金屬元素在加入NaOH溶液后也形成了沉淀．這樣會使測定的結(jié)果偏高（填”偏高”或”偏低”）

Answer 1

分析 （1）根據(jù)鋇離子的驗證方法判斷BaCl₂溶液是否已過量；
（2）干燥后的濾渣為硫酸鋇，依據(jù)硫元素守恒計算硫化亞鐵質(zhì)量分?jǐn)?shù)；
（3）黃鐵礦中會含有其它金屬雜質(zhì)時，與王水反應(yīng)生成的鹽的質(zhì)量增加，再加入足量的氫氧化鈉溶液時，生成的沉淀的質(zhì)量增加，據(jù)此進(jìn)行分析解答．

解答 解：（1）如果入BaCl₂溶液已過量，則溶液中會出現(xiàn)鋇離子，可以取上層清液少量于試管，滴加稀硫酸，若產(chǎn)生白色沉淀，則BaCl₂溶液已過量；
（2）利用關(guān)系式法計算：
  FeS₂～2BaSO₄
  120    466
   m      2.33g
$\frac{120}{m}=\frac{466}{2.33g}$
m=0.6g，
則該礦石中FeS₂的質(zhì)量分?jǐn)?shù)是$\frac{0.6g}{2g}$×100%=30%，
（3）黃鐵礦中會含有其它金屬雜質(zhì)時，與王水反應(yīng)生成的鹽的質(zhì)量增加，再加入足量的氫氧化鈉溶液時，生成的沉淀的質(zhì)量增加，測定結(jié)果會偏高．

故答案為：（1）取上層清液少量于試管，滴加稀硫酸，若產(chǎn)生白色沉淀，則BaCl₂溶液已過量；
（2）30%；（3）偏高．

點評 本題難度不是很大，考查同學(xué)們新信息獲取、處理及靈活運(yùn)用所學(xué)知識分析問題、解決問題的能力．