Question

黄铜矿是工业炼铜的主要原料，其主要成分为CuFeS₂，现有一种天然黄铜矿（含少量脉石），为了测定该黄铜矿的纯度，某同学设计了如下实验：

现称取研细的黄铜矿样品1．150g，在空气存在下进行煅烧，生成Cu、Fe₃O₄和SO₂气体，实验后取d中溶液的置于锥形瓶中，用0．05mol/L标准碘溶液进行滴定，初读数为0．10mL，末读数如右图所示。

请回答下列问题：
1、称量样品所用的仪器为           ，将样品研细后再反应，其目的是
                                                     。
2、装置a的作用是             。
A、有利于空气中氧气充分反应 b、除去空气中的水蒸气
C、有利于气体混合          d、有利于观察空气流速
3、上述反应结束后，仍需通一段时间的空气，其目的是            
                                    。
4、滴定时，标准碘溶液所耗体积为            mL。判断滴定已达终点的现象是______                                。
5、通过计算可知，该黄铜矿的纯度为            。
6、若用右图装置替代上述实验装置d，同样可以达到实验目的的是          。（填编号）

Answer 1

1、分析天平（1分）、提高反应速率，并使黄铜矿充分反应   （2分）
2、b 、d  （1分）
3、把装置中的二氧化硫气体全部吸收   （2分）
4、20．00 （1分）、溶液由无色变成蓝色，并半分钟内不褪色    （2分）
5、80％ （1分）
6、 ②   （2分）

a装置提供干燥的空气，b装置煅烧样品，c装置可除去未反应的氧气，d装置来吸收生成的SO₂气体。
1、由题给数据可看出要求精度较高，所以称量样品应该用电子天平；煅烧样品时，为提高反应速率，使其充分反应，可研细样品以增大接触面积；
2、3:a装置除了干燥空气以外，还有利于观察空气流速，更重要的一个作用就是反应完毕后，仍需通一段时间的空气，保证把装置中的二氧化硫气体全部被d装置吸收
4、滴定管初读数为0.10 ml，末读数为20.10ml，所以标准碘溶液所耗体积为20.00ml；
滴定过程中发生反应：I₂+SO₂+2H₂O=2HI+H₂SO₄，当SO₂反应完毕后，碘可使淀粉呈蓝色。
5、由下列关系式可得：
CuFeS₂   ～   2 SO₂    ～    2I₂
184g                           2 mol
0.92g                    0．05×0.02×10mol
故黄铜矿的纯度为：0.92/1.150=80%
6、本实验是通过硫的转化来算出CuFeS₂的质量再求纯度的，这就要求SO₂能准确求出，显然①③都存在SO₂的溶解损失问题，而把SO₂通入硝酸钡溶液中，SO₂将全部转化为硫酸钡沉淀，即存在氧化还原反应：3SO₂＋2NO₃^—＋3Ba²⁺＋2H₂O＝3BaSO₄↓＋2NO↑＋4H⁺，通过关系式：SO₂——BaSO₄即可求解。