Question

【題目】黃銅礦是工業(yè)煉銅的主要原料，其主要成分為CuFeS2，現(xiàn)有一種天然黃銅礦（含少量脈石），為了測定該黃銅礦的純度，某同學設(shè)計了如下實驗：

現(xiàn)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，初讀數(shù)為0.00mL，末讀數(shù)如圖1所示。完成下列填空：

（1）稱量樣品所用的儀器為___，將樣品研細后再反應(yīng)，其目的是__________。

（2）裝置a的作用是___________。上述反應(yīng)結(jié)束后，仍需通一段時間的空氣，其目的是___。

（3）滴定時，標準碘溶液所耗體積為___mL。判斷滴定已達終點的現(xiàn)象是_____________。

（4）通過計算可知，該黃銅礦的純度為_________。

（5）若用圖2裝置替代上述實驗裝置d，同樣可以達到實驗?zāi)康牡氖?/span>________。

Answer 1

【答案】電子天平 提高反應(yīng)速率，促使黃銅礦充分反應(yīng) 除去空氣中的水蒸氣，便于觀察空氣流速 把裝置中的二氧化硫氣體趕出裝置并全部吸收 20.00 溶液由無色變成藍色，并半分鐘內(nèi)不褪色 80％ ②

【解析】

（1）根據(jù)稱量黃銅礦樣品1.150g，選擇精確度較高的儀器；將樣品研細，增大了接觸面積；

（2）濃硫酸可以將水除去，還可以根據(jù)冒出氣泡的速率來調(diào)節(jié)空氣流速；

(3)反應(yīng)產(chǎn)生的二氧化硫應(yīng)該盡可能的被d裝置吸收；

（4）根據(jù)滴定管的讀數(shù)方法讀出消耗碘溶液的體積，根據(jù)反應(yīng)結(jié)束時的顏色變化判斷滴定終點；

（5）先找出黃銅礦和二氧化硫及碘單質(zhì)的關(guān)系式CuFeS2～2SO2～2I2，再根據(jù)題中數(shù)據(jù)進行計算；

（6）圖2中的②中通入二氧化硫，反應(yīng)生成了硫酸鋇沉淀，可以根據(jù)硫酸鋇的質(zhì)量計算二氧化硫的量。

（1）由于稱量黃銅礦樣品1.150g，精確度達到了千分之一，應(yīng)該選用電子天平進行稱量，把黃銅礦樣品研細，可以增大接觸面積，從而提高反應(yīng)速率，并且使黃銅礦充分反應(yīng)，

故答案是：電子天平；提高反應(yīng)速率，并使黃銅礦充分反應(yīng)；

（2）裝置a中的濃硫酸可以吸收空氣中的水蒸氣，防止水蒸氣進入反應(yīng)裝置b中發(fā)生危險，同時根據(jù)冒出的氣泡的快慢來控制氣體的通入量，

故答案為：除去空氣中的水蒸氣，便于觀察空氣流速；

(3)黃銅礦受熱分解生成二氧化硫等一系列產(chǎn)物，分解完畢后仍然需要通入一段時間的空氣，可以將b、d裝置中的二氧化硫全部排出去，使結(jié)果更加精確，

故答案為：把裝置中的二氧化硫氣體并全部吸收；

（4）根據(jù)滴定管的示數(shù)是上方小，下方大，可以讀出滴定管示數(shù)是20.00mL，當達到滴定終點時，二氧化硫已經(jīng)被碘單質(zhì)消耗完畢，再滴入一滴碘單質(zhì)，遇到淀粉會變藍，

故答案為：20.00；溶液由無色變成藍色，并半分鐘內(nèi)不褪色；

（5）根據(jù)硫原子守恒和電子守恒找出關(guān)系式：CuFeS22SO22I2，消耗掉0.05mol/L標準碘溶液20.00mL時，即消耗的碘單質(zhì)的量為：0.05mol/L×0.02L=0.0010 mol，所以黃銅礦的質(zhì)量是：0.5×0.0010mol×184g/mol×10=0.92g，所以其純度是：×100%=80%，

故答案為：80%；

（6）圖2中，

①不會生成沉淀，無明顯現(xiàn)象，錯誤；

②硝酸鋇溶液中通入二氧化硫能夠生成硫酸鋇沉淀，過濾干燥后，根據(jù)硫酸鋇的質(zhì)量計算出二氧化硫的質(zhì)量，正確；

③中飽和亞硫酸氫鈉溶液只會排除二氧化硫，不會吸收二氧化硫，不能替代d裝置，錯誤；

故答案為：②。