Question

【题目】辉铜矿与铜蓝矿都是天然含硫铜矿，在地壳中二者常伴生存在。现取一份该伴生矿样品，经检测后确定仅含、和惰性杂质。为进一步确定其中、的含量，某同学进行了如下实验：

① 取2.6g样品，加入200.0mL 0.2000mol/L酸性溶液，加热（硫元素全部转化为），滤去不溶杂质；

② 收集滤液至250mL容量瓶中，定容；

③ 取25.00mL溶液，用溶液滴定，消耗20.00mL；

④ 加入适量溶液（掩蔽Fe3+和Mn2+，使其不再参与其他反应），再加入过量KI固体，轻摇使之溶解并发生反应：；

⑤ 加入2滴淀粉溶液，用溶液滴定，消耗30.00mL（已知：）。

回答下列问题：

（1）写出溶于酸性溶液的离子方程式：____________________________________。

（2）配制溶液时要用煮沸过的稀硫酸，原因是______________________，配制过程中所需玻璃仪器除了烧杯、玻璃棒、容量瓶外还有_______________。

（3）③中取25.00mL待测溶液所用的仪器是_____________。

（4）⑤中滴定至终点时的现象为____________________________。

（5）混合样品中和的含量分别为_______%、_______%（结果均保留1位小数）。

（6）判断下列情况对样品中和的含量的影响（填“偏高”、“偏低”或“无影响”）若量取酸性溶液时俯视读数，则最终结果的含量_______________。若用溶液滴定终点读数时仰视，则最终结果的含量_____________。

Answer 1

【答案】Cu2S+2MnO4﹣+8H+＝2Mn2++2Cu2++SO42﹣+4H2O 除去溶解在水中的氧气，防止亚铁离子被氧化 胶头滴管 酸式滴定管 溶液由蓝色变为无色且半分钟内不恢复原色 61.5 36.9 偏低 偏低

【解析】

由配制溶液的过程确定所需仪器，据滴定实验原理判断终点现象，运用关系式计算混合物的组成，据测定原理分析实验误差。

（1）Cu2S与KMnO4酸性溶液反应，高锰酸钾做氧化剂氧化Cu2S反应生成硫酸铜、硫酸钾、硫酸锰和水，反应化学方程式为Cu2S+2KMnO4+4H2SO4＝K2SO4+2MnSO4+2CuSO4+4H2O，反应的离子方程式：Cu2S+2MnO4﹣+8H+＝2Mn2++2Cu2++SO42﹣+4H2O，

故答案为：Cu2S+2MnO4﹣+8H+＝2Mn2++2Cu2++SO42﹣+4H2O；

（2）配制0.1000molL﹣1FeSO4溶液时要用煮沸过的稀硫酸，原因是：除去溶解在水中的氧气，防止亚铁离子被氧化，配制过程中所需玻璃仪器除了烧杯、玻璃棒、容量瓶外还有胶头滴管，

故答案为：除去溶解在水中的氧气，防止亚铁离子被氧化；胶头滴管；

（3）③取25.00mL溶液为高锰酸钾溶液，具有强氧化性，所以取25.00待测溶液所用的仪器是酸式滴定管，

故答案为：酸式滴定管；

（4）加入2滴淀粉溶液，用0.1000mo1L﹣1Na2S2O3溶液滴定，消耗30.00mL，发生反应2S2O32﹣+I2＝S4O62﹣+2I﹣，滴定终点的现象是：溶液由蓝色变为无色且半分钟内不恢复原色，

故答案为：溶液由蓝色变为无色且半分钟内不恢复原色；

（5）Cu2S与KMnO4酸性溶液反应的化学方程式：Cu2S+2KMnO4+4H2SO4＝K2SO4+2MnSO4+2CuSO4+4H2O，5CuS+8MnO4﹣+24H+＝5Cu2++8Mn2++5SO42﹣+12H2O，5Fe2++MnO4﹣+8H+＝5Fe3++Mn2++4H2O，

滴定Fe2+消耗的MnO4﹣：n1＝0.1000mol/L×0.020L×＝0.0004mol，

样品消耗MnO4﹣物质的量n2＝0.200L×0.2000moL﹣1﹣0.0004mol×＝0.036mol，

2Cu2++4I﹣＝2CuI+I2，2S2O32﹣+I2＝S4O62﹣+2I﹣，滴定消耗S2O32﹣的物质的量n3＝0.1000mo1L﹣1×0.03L×＝0.03mol，则起始样品溶解所得溶液中含Cu2+物质的量n4＝0.03mol，设样品中含CuS、Cu2S的物质的量分别为x、y，则：

①x+2y＝0.03mol，

②x+2y＝0.036mol

联立①②，解方程组得：x＝0.01mol，y＝0.01mol，

混合样品中Cu2S的含量=×100%=61.5%，

混合样品中CuS的含量=×100%=36.9%，

故答案为：61.5；36.9。

（6）结合上述计算过程，量取200.0mL 0.2000mol/L酸性溶液，要用量筒，根据量筒的构造，若量取时俯视读数，则所取量偏小，则样品消耗MnO4﹣物质的量n2偏小，即方程②中x+2y<0.036mol，造成由方程组解得的x值比实际偏大，因x+2y＝0.03mol，则y值偏小，最终结果的含量偏低。根据实验过程，若用溶液滴定终点读数时仰视，实际消耗的溶液体积要小于读数值，即方程①中x+2y<0.03mol，造成由方程组解得的x值比实际偏小，则最终结果的含量偏低，故答案为：偏低；偏低。