Вы говорите что постановка не правильная, но сами не знаете в чем не правильная. Провел ещё раз этот эксперимент. Окисляется он, получается что-то коричневое, скорее всего Fе(OH)3. Яндекс выдает такое уравнение 4FeS + O2 + 10H2O → 4Fe(OH)3 + 4H2S. Промыл фильтр небольшим количеством воды и добавил раствор аммиака. Железного купороса не обнаружил, никакой реакции.