二氧化氯（ClO2）是一种广谱、高效的杀菌消毒剂，有与氯气相似的强烈刺激性气味，易溶于水，沸点11℃，遇热不稳定易分解发生爆炸。一种工业制法用硫铁矿(主要成分为FeS2)还原氯

Question

二氧化氯（ClO ₂ ）是一种广谱、高效的杀菌消毒剂，有与氯气相似的强烈刺激性气味，易溶于水，沸点11℃，遇热不稳定易分解发生爆炸。一种工业制法用硫铁矿(主要成分为FeS ₂ )还原氯酸钠制取二氧化氯，某研究小组在实验室设计如下装置制备ClO ₂ 的水溶液。

（1）三颈烧瓶中加入NaClO ₃ 溶液、浓H ₂ SO ₄ ，通入空气，调节恒温器至60℃，通过固体加料器缓慢匀速加入硫铁矿粉末。反应开始时烧瓶内发生反应的离子方程式如下，请配平该方程式：□ClO ₃ ^－ ＋□FeS ₂ ＋□H ^＋ ＝□ClO ₂ ＋□Fe ^{3 ＋} ＋□SO ₄ ^{2 －} ＋□H ₂ O
（2）装置D的作用是                               。
（3）用上述反应完后的废液(除上述产物外，还有Al ^{3 ＋} 、Mg ^{2 ＋} 、H ^＋ 、Cl ^－ 等)可制备摩尔盐，即(NH ₄ ) ₂ Fe(SO ₄ ) ₂ ·6H ₂ O。其操作流程如下：

回答下列问题：
①操作Ⅰ的名称为：                。
②试剂X是            ，写出发生的主要反应的离子方程式                         。
③为测定(NH ₄ ) ₂ Fe(SO ₄ ) ₂ ·6H ₂ O晶体中铁的含量，某实验小组做了如下实验：用电子天平准确称量5.000g硫酸亚铁铵晶体，配制成250mL溶液。取所配溶液25.00mL于锥形瓶中，加稀H ₂ SO ₄ 酸化，用0.01000mol/L KMnO ₄ 溶液滴定至Fe ²⁺ 恰好全部氧化成Fe ³⁺ ，同时，MnO ₄ ^＿ 被还原成Mn ²⁺ 。测得消耗KMnO ₄ 溶液的平均体积为21.00mL。则该晶体中铁的质量分数为            。（保留4位有效数字）

Answer 1

（1）15ClO ₃ ^－ ＋ FeS ₂ ＋ 14H ^＋ ＝ 15ClO ₂ ＋ Fe ^{3 ＋} ＋2SO ₄ ^{2 －} ＋7H ₂ O （3分）
（2）检验ClO ₂ 是否吸收完全（2分）
（3）①过滤（2分） ②Fe（2分）； 2Fe ^{3 ＋} ＋Fe＝3Fe ^{2 ＋} （2分）；③11.76%（3分）