Question

（14分）黃銅礦是工業(yè)煉銅的主要原料，主要成分為CuFeS2，含少量脈石。為測定該黃銅礦的純度，某同學設計了如下實驗：

用電子天平稱取研細的黃銅礦樣品1.150g，在空氣存在下進行煅燒，生成Cu、Fe3O4和SO2氣體，實驗后取d中溶液的1/10置于錐形瓶中，用0.05mol/L標準碘溶液進行滴定，消耗標準碘溶液20.00mL。請回答下列問題：

（1）將樣品研細后再進行反應，其目的是 ；標準碘溶液應盛放在（填“堿式”或“酸式”） 滴定管中。

（2）裝置a的作用是

（填序號）。

A．除去空氣中的二氧化碳 B．除去空氣中的水蒸氣

C．有利于氣體混合 D．有利于觀察、控制空氣流速

（3）若去掉c裝置，會使測定結果（填“偏低”、“偏高”或“無影響”） ，寫出影響測定結果的化學方程式： 。

（4）上述反應結束后，仍需通一段時間的空氣，其目的是 。

（5）通過計算可知，該黃銅礦的純度為 。

 

Answer 1

（14分）

（1）使原料充分反應，加快反應速率（2分）酸式（2分）

（2）B D（2分）

（3）偏低（2分） （2分）

（4）使反應生成的氣體全部進入d裝置中，使測定結果精確（2分） （5）80%（2分）

【解析】

試題分析：（1）將樣品研細后再反應，即增大固體的表面積，目的是使原料充分反應、加快反應速率；標準液為I2溶液，具有氧化性，能氧化橡膠管，不能用堿式滴定管盛放，應選用酸式滴定管。

（2）裝置a中的濃硫酸可易吸收空氣中的水蒸氣，同時根據冒出的氣泡的速率來控制氣體的通入量，故答案為：BD。

（3）去掉c裝置，氣體中二氧化硫在水溶液中會和氧氣反應，反應的化學方程式為：2SO2+O2+H2O=2H2SO4，測定結果偏低。

（4）黃銅礦受熱分解生成二氧化硫等一系列產物，分解完畢后仍然通入空氣，可以將產生的二氧化硫全部排出去，進入d裝置中，使結果精確。

（5）根據氧化還原反應中得失電子總數相等和S元素守恒可得到：2I2～2SO2～CuFeS2，消耗掉0.05mol/L標準碘溶液20.00mL時，即消耗的碘單質的量為：0.05mol/L×0.02L=0.0010mol，所以黃銅礦的質量是：0.5×0.0010mol×184g/mol×10=0.92g，所以其純度是：0.92g÷1.15g×100%=80%。

考點：本題考查基本儀器、滴定原理、實驗方案的設計與分析、化學計算。