Question

2 g Cu₂S和CuS的混合物在酸性溶液中用400 mL 0.075 mol·L^-1 KMnO₄溶液处理，发生反应如下：

8+5Cu₂S+44H⁺10Cu²⁺+5SO₂+8Mn²⁺+22H₂O

6+5CuS+28H⁺5Cu²⁺+5SO₂+6Mn²⁺+14H₂O

反应后煮沸溶液，赶尽SO₂，剩余的KMnO₄恰好与350 mL 0.1 mol·L^-1(NH₄)₂Fe(SO₄)₂溶液完全反应。

(1)配平KMnO₄与(NH₄)₂Fe(SO₄)₂反应的离子方程式：

□+□Fe²⁺+□H⁺□Mn²⁺+□Fe³⁺+□H₂O

(2)KMnO₄溶液与混合物反应后，剩余KMnO₄的物质的量为_____________mol。

(3)欲配制500 mL 0.1 mol·L^-1 Fe²⁺溶液，需称取(NH₄)₂Fe(SO₄)₂·6H₂O(M=392 g·mol^-1)的质量为_____________g。

(4)混合物中Cu₂S的质量分数为_____________。

Answer 1

解析：方程式可用化合价升降法、观察法配平。与(NH₄)₂Fe(SO₄)₂反应的KMnO₄即为与混合物反应剩余的，依据(1)所配平的反应方程式+5Fe²⁺+8H⁺Mn²⁺+5Fe³⁺+4H₂O，可以看出反应的KMnO₄与(NH₄)₂Fe(SO₄)₂的物质的量之比为1∶5，故剩余的KMnO₄为0.007 mol。

    由(2)可知与混合物反应的高锰酸钾的物质的量为：0.4 L×0.075 mol·L^-1-0.007 mol=0.023 mol。

    设原混合物中含Cu₂S的质量为x，CuS的质量为y。

8KMnO₄—5Cu₂S               6KMnO₄—5CuS

                 x/160                               y/96

解得x=0.8，故Cu₂S的质量分数为40%。

答案：(1)1  5  8  1  5  4  (2)0.007  (3)19.6  (4)40％