题目内容
黄铜矿是工业炼铜的主要原料，其主要成分为CuFeS2（二硫化亚铁铜），现有一种天然黄铜矿（含少量脉石，脉石受热不分解，且不与空气中的成分发生化学反应），为了测定该黄铜矿的纯度，某兴趣小组的同学设计了如图实验：
（1）CuFeS2在空气中进行煅烧，生成Cu、Fe3O4和SO2气体．写出此反应的化学方程式： ．
资料在线：
①SO2可溶于水且与水反应生成亚硫酸（H2SO3），亚硫酸盐大都不溶于水，且亚硫酸及其盐在空气中易与氧气反应，转化为硫酸或硫酸盐．
②溶有SO2的水溶液中加入碘溶液，发生反应为：SO2+I2+2H2O═H2SO4+2HI或H2SO3+I2+H2O═H2SO4+2HI
实验过程：称取研细的黄铜矿样品1.150g，在空气中煅烧，实验后取D中溶液的
置于锥形瓶中，滴入12.7g/L标准碘溶液，盛放准碘溶液的容器，初读数为0.00mL，终读数为20.00mL．
问题讨论：
（2）称量样品时是否用托盘天平 ，（填“是”或“否”）．将样品研细后再反应，其目的是 ．
（3）装置A的作用是 （填序号）．
①有利于空气中氧气充分反应 ②除去空气中的水蒸气 ③有利于气体混合 ④有利于观察空气流速
（4）上述反应结束后，仍需通一段时间的空气，其目的是 ．
（5）C中铜网的作用是 ，判断锥形瓶中SO2恰好完全反应的现象是 ．根据标准碘溶液所耗体积，通过计算可知，该黄铜矿的纯度为 ．
反思总结：
（6）小明指出：上述实验过程中由于全过程通入空气，且无法判断空气中的氧气是否能全部与铜反应掉，因此D装置的溶液中如果有部分H2SO3转化为H2SO4，必然会造成测量误差．小明建议采用沉淀法进行测定，于是他将将原装置D中的试液改为Ba（OH）2．但实际测出的黄铜矿纯度误差为+1%，假设实验操作均正确．你认为造成误差可能的原因主要有：① ； ② ．
（1）CuFeS2在空气中进行煅烧，生成Cu、Fe3O4和SO2气体．写出此反应的化学方程式：
资料在线：
①SO2可溶于水且与水反应生成亚硫酸（H2SO3），亚硫酸盐大都不溶于水，且亚硫酸及其盐在空气中易与氧气反应，转化为硫酸或硫酸盐．
②溶有SO2的水溶液中加入碘溶液，发生反应为：SO2+I2+2H2O═H2SO4+2HI或H2SO3+I2+H2O═H2SO4+2HI
实验过程：称取研细的黄铜矿样品1.150g，在空气中煅烧，实验后取D中溶液的
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问题讨论：
（2）称量样品时是否用托盘天平
（3）装置A的作用是
①有利于空气中氧气充分反应 ②除去空气中的水蒸气 ③有利于气体混合 ④有利于观察空气流速
（4）上述反应结束后，仍需通一段时间的空气，其目的是
（5）C中铜网的作用是
反思总结：
（6）小明指出：上述实验过程中由于全过程通入空气，且无法判断空气中的氧气是否能全部与铜反应掉，因此D装置的溶液中如果有部分H2SO3转化为H2SO4，必然会造成测量误差．小明建议采用沉淀法进行测定，于是他将将原装置D中的试液改为Ba（OH）2．但实际测出的黄铜矿纯度误差为+1%，假设实验操作均正确．你认为造成误差可能的原因主要有：①
考点：实验探究物质的组成成分以及含量,常见气体的检验与除杂方法,气体的净化（除杂）,书写化学方程式、文字表达式、电离方程式
专题：科学探究
分析：（1）根据题中信息写出化学方程式；
（2）浓硫酸可以将水除去，还可以根据冒出气泡的速率来调节空气流速；
（3）二氧化硫全部被吸收是实验成败的关键；
（4）根据滴定管的读数方法和要求来回答判断；
（5）二氧化硫和单质碘之间发生氧化还原反应，根据消耗碘单质的量可以确定二氧化硫的量，进而确定黄铜矿的纯度；
（6）二氧化碳和二氧化硫均可以和氢氧化钡反应生成白色沉淀，亚硫酸钡易被氧化为硫酸钡．
（2）浓硫酸可以将水除去，还可以根据冒出气泡的速率来调节空气流速；
（3）二氧化硫全部被吸收是实验成败的关键；
（4）根据滴定管的读数方法和要求来回答判断；
（5）二氧化硫和单质碘之间发生氧化还原反应，根据消耗碘单质的量可以确定二氧化硫的量，进而确定黄铜矿的纯度；
（6）二氧化碳和二氧化硫均可以和氢氧化钡反应生成白色沉淀，亚硫酸钡易被氧化为硫酸钡．
解答：解：
（1）该实验原理是：CuFeS2在空气中进行煅烧，生成Cu、Fe3O4和SO2气体．此反应的化学方程式：3CuFeS2+8O2
3Cu+Fe3O4+6SO2；
（2）将样品研细后再反应，即增大固体的表面积，目的是使原料充分反应、加快反应速率，故答案为：使原料充分反应、加快反应速率；
（3）装置a中的浓硫酸可易吸收空气中的水蒸气，同时根据冒出的气泡的速率来控制气体的通入量，故答案为：②④；
（4）黄铜矿受热分解生成二氧化硫等一系列产物，分解完毕后仍然通入空气，可以将产生的二氧化硫全部排出去，使结果精确，
故答案为：使反应生成的SO2全部进入d装置中，使结果精确；
（5）铜网的作用是除去氧气，当达到滴定终点时，二氧化硫已经被碘单质消耗完毕，再滴入一滴碘单质，遇到淀粉会变蓝，根据反应实质，得到：2I2～2SO2～CuFeS2，消耗掉0.05mol/L标准碘溶液20.00mL时，即消耗的碘单质的量为：0.05mol/L×0.02L=0.0010mol，所以黄铜矿的质量是：0.5×0.0010mol×184g/mol×10=0.92g，所以其纯度是
×100%=80%；
（6）空气中的CO2与Ba（OH）2反应可以生成BaCO3沉淀，此外BaSO3被氧化成BaSO4均可以导致所以的沉淀的量比二氧化硫和氢氧化钡反应生成的白色沉淀的量多，
故答案为：空气中的CO2与Ba（OH）2反应生成BaCO3沉淀，BaSO3被氧化成BaSO4．
答案：
（1）3CuFeS2+8O2
3Cu+Fe3O4+6SO2
（2）否，使原料充分反应、加快反应速率．
（3）②④．
（4）使反应生成的SO2全部进入d装置中，使结果精确．
（5）除去氧气 溶液恰好由无色变成浅蓝色，且半分钟内不褪色． 80%．
（6）空气中的CO2与Ba（OH）2反应生成BaCO3沉淀；BaSO3被氧化成BaSO4．
（1）该实验原理是：CuFeS2在空气中进行煅烧，生成Cu、Fe3O4和SO2气体．此反应的化学方程式：3CuFeS2+8O2
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（2）将样品研细后再反应，即增大固体的表面积，目的是使原料充分反应、加快反应速率，故答案为：使原料充分反应、加快反应速率；
（3）装置a中的浓硫酸可易吸收空气中的水蒸气，同时根据冒出的气泡的速率来控制气体的通入量，故答案为：②④；
（4）黄铜矿受热分解生成二氧化硫等一系列产物，分解完毕后仍然通入空气，可以将产生的二氧化硫全部排出去，使结果精确，
故答案为：使反应生成的SO2全部进入d装置中，使结果精确；
（5）铜网的作用是除去氧气，当达到滴定终点时，二氧化硫已经被碘单质消耗完毕，再滴入一滴碘单质，遇到淀粉会变蓝，根据反应实质，得到：2I2～2SO2～CuFeS2，消耗掉0.05mol/L标准碘溶液20.00mL时，即消耗的碘单质的量为：0.05mol/L×0.02L=0.0010mol，所以黄铜矿的质量是：0.5×0.0010mol×184g/mol×10=0.92g，所以其纯度是
| 0.92g |
| 1.15g |
（6）空气中的CO2与Ba（OH）2反应可以生成BaCO3沉淀，此外BaSO3被氧化成BaSO4均可以导致所以的沉淀的量比二氧化硫和氢氧化钡反应生成的白色沉淀的量多，
故答案为：空气中的CO2与Ba（OH）2反应生成BaCO3沉淀，BaSO3被氧化成BaSO4．
答案：
（1）3CuFeS2+8O2
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（2）否，使原料充分反应、加快反应速率．
（3）②④．
（4）使反应生成的SO2全部进入d装置中，使结果精确．
（5）除去氧气 溶液恰好由无色变成浅蓝色，且半分钟内不褪色． 80%．
（6）空气中的CO2与Ba（OH）2反应生成BaCO3沉淀；BaSO3被氧化成BaSO4．
点评：本题是一道关于物质的百分含量的综合考查题目，考查学生分析和解决问题的能力，难度较大．
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