题目内容

(15分)工业上为了测定辉铜矿(主要成分是Cu2S)中Cu2S的质量分数,设计了如图装置。实验时按如下步骤操作:

A.连接好仪器,使其成为如图装置,并检查装置的气密性。 
B.称取研细的辉铜矿样品1.000g。 
C.将称量好的样品小心地放入硬质玻璃管中。 
D.以每分钟1L的速率鼓入空气。 
E.将硬质玻璃管中的辉铜矿样品加热到一定温度,发生反应为:Cu2S+O2SO2 +2Cu。
F.移取25.00mL含SO2的水溶液于250mL锥形瓶中,用0.0100mol/L KMnO4标准溶液滴定至终点。按上述操作方法重复滴定2—3次。

试回答下列问题:
(1)装置①的作用是_________________;装置②的作用是____________________。
(2)假定辉铜矿中的硫全部转化为SO2,并且全部被水吸收,则操作F中所发生反应的化学方程式为                                          ,当产生_______________________________的现象时可判断滴定已经达到终点。
(3)若操作F的滴定结果如下表所示,则辉铜矿样品中Cu2S的质量分数是________。
滴定
次数
 
待测溶液的
体积/mL
 
标准溶液的体积
 
滴定前刻度/mL
 
滴定后刻度/mL
 
1
 
25.00
 
1.04
 
21.03
 
2
 
25.00
 
1.98
 
21.99
 
3
 
25.00
 
3.20
 
21.24
 
(4)本方案设计中由一个明显的缺陷影响了测定结果(不属于操作失误),你认为是                                                         (写一种即可)。
(5)已知在常温下FeS 的 Ksp= 6 . 25 × 10 -18, H2S 饱和溶液中 c (H)与 c (S2)之间存在如下关系:c2 (H)·(S2) =" 1" . 0×10-22。在该温度下,将适量 FeS 投入硫化氢饱和溶液中,欲使溶液中(Fe2+)为1 mol/L,应调节溶液的c(H)为__________________。


(1)除去空气中的还原性气体与酸性气体                      (2分)
干燥空气                                               (2分)
(2)2KMnO4+5H2SO3=2MnSO4+K2SO4+2H2SO4+3H2O           (2分)
滴入最后一滴标准KMnO4溶液后,溶液由无色变为淡紫色,并在半分钟内不褪色 (2分)
(3)80%                                                  (2分)
(4)在KMnO4滴定前,未反应完的O2与空气中的O2也可将H2SO3氧化,造成测定结果偏低  (2分)
(5)4 ×10-3mol/L                                         (2分)

解析试题分析:
(1)装置①的作用是:除去空气中的还原性气体与酸性气体;装置②的作用是:干燥空气。
(2)2KMnO4+5H2SO3=2MnSO4+K2SO4+2H2SO4+3H2O       滴入最后一滴标准KMnO4溶液后,溶液由无色变为淡紫色,并在半分钟内不褪色
(3)高锰酸钾三次的次的用量分别为:19.99 mL、20.01 mL、18.04 mL,第三组数据有明显的误差,可以舍去不用,前两次的的平均值为:20.00mL
2KMnO4---------------------5H2SO3--------------------5 SO2------------- 5Cu2S
              2                                                       5
0.0100mol/L×20.00mL                                                X
解之得:X=5×10-4 mol
那么辉铜矿样品中Cu2S的质量分数是:w(Cu2S)=
(4)在KMnO4滴定前,未反应完的O2与空气中的O2也可将H2SO3氧化,造成测定结果偏低  
(5)Ksp(FeS)=c(Fe2+)·c(S2-)= 6 . 25 × 10 -18 
当溶液中(Fe2+)为1 mol/L时,c(S2-)=6 . 25 × 10 -18  mol/L,
应调节溶液的c(H)为:c2(H+)=
c (H+)= 4 ×10-3mol/L                  
考点:考查化学实验,滴定、以及溶解平衡。

练习册系列答案
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(12分)(1)已知在25℃时,醋酸、碳酸和亚硫酸的电离平衡常数分别为:
醋酸     Ki = 1.75×10-5
碳酸     Ki 1= 4.30×10-7      Ki 2 = 5.61×10-11
亚硫酸   Ki 1= 1.54×10-2      Ki 2 = 1.02×10-7    
写出碳酸的第一级电离平衡常数表达式:Ki = _     __
在相同条件下,试比较H2CO3、HCO3和HSO3的酸性最强的是     
③ 若保持温度不变,在醋酸溶液中加入少量盐酸,下列量会变小的是     (填序号)
A. c(CH3COO)     B. c(H+)      C. w醋酸电离平衡常数     D. 醋酸的电离度 
(2)一定温度下的难溶电解质AmBn在水溶液中达到沉淀溶解平衡时,其平衡常数
Ksp=cm(An)×cn(Bm),称为难溶电解质的离子积。在25℃时,AgCl的白色悬浊液中,依次加入等浓度的KI溶液和Na2S溶液,观察到的现象是先出现黄色沉淀,最后生成黑色沉淀。
下列叙述不正确的是                           w.w.w.zxxk.c.o.m
A.溶度积小的沉淀可以转化为溶度积更小的沉淀
B.若先加入Na2S溶液,再加入KCl溶液,则无白色沉淀产生
C.25℃时,饱和AgCl、AgI、Ag2S溶液中所含Ag的浓度相同
D.25℃时,AgCl固体在等物质的量浓度的NaCl、CaCl2溶液中的溶度积相同
(3)常温下,取pH=2的盐酸和醋酸溶液各100mL,向其中分别加入适量的Zn粒,反应过程中两溶液的pH变化如图所示。则图中表示醋酸溶液中pH变化曲线的是     (填“A”或“B”)。

设盐酸中加入的Zn质量为m1, 醋酸溶液中加入的Zn质量为m2。则m1      m2(选填“<”、“=”、“>”)

5种固体物质A、B、C、D、E由下表中不同的阴阳离子组成,它们均易溶于水。

阳离子
Na+  Al3+   Fe3+  Cu2+、 Ba2+
阴离子
OH Cl CO32 NO3 SO4
 
分别取它们的水溶液进行实验,结果如下:
①A溶液与C溶液混合后产生蓝色沉淀,向该沉淀中加入足量稀HNO3,沉淀部分溶解,剩余白色固体;
②B溶液与E溶液混合后产生红褐色沉淀,同时产生大量气体;
③少量C溶液与D溶液混合后产生白色沉淀,过量C溶液与D溶液混合后无现象;
④B溶液与D溶液混合后无现象;
⑤将38.4 g Cu片投入装有足量D溶液的试管中,Cu片不溶解,再滴加1.6 mol·L-1稀H2SO4,Cu逐渐溶解,管口附近有红棕色气体出现。
(1)据此推断A、C的化学式为:A             ;C             
(2)写出步骤②中发生反应的化学方程式                                   
(3)D溶液中滴入石蕊试液,现象是                                          
原因是                                            (用离子方程式说明)。
(4)步骤⑤中若要将Cu片完全溶解,至少加入稀H2SO4的体积是               mL。
(5)现用500 mL 3 mol·L-1的E溶液充分吸收11.2 L CO2气体(标准状况 下),反应后溶液中各离子的物质量浓度由小到大的顺序为                                
(6)若用惰性电极电解A和B的混合溶液,溶质的物质的量均为0.1 mol,请在坐标系中画出通电后阳极产生气体的体积(标准状况下)V与通过电子的物质的量n的关系(不考虑气体溶于水)。

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