题目内容

【题目】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1/10置于锥形瓶中,用0.05mol/L标准碘溶液进行滴定,初读数为0.00mL,末读数如图1所示。完成下列填空:

(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___________。上述反应结束后,仍需通一段时间的空气,其目的是___。

(3)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_____________。

(4)通过计算可知,该黄铜矿的纯度为_________。

(5)若用图2装置替代上述实验装置d,同样可以达到实验目的的是________。

【答案】电子天平 提高反应速率,促使黄铜矿充分反应 除去空气中的水蒸气,便于观察空气流速 把装置中的二氧化硫气体赶出装置并全部吸收 20.00 溶液由无色变成蓝色,并半分钟内不褪色 80% ②

【解析】

(1)根据称量黄铜矿样品1.150g,选择精确度较高的仪器;将样品研细,增大了接触面积;

(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)反应产生的二氧化硫应该尽可能的被d装置吸收;

(4)根据滴定管的读数方法读出消耗碘溶液的体积,根据反应结束时的颜色变化判断滴定终点;

(5)先找出黄铜矿和二氧化硫及碘单质的关系式CuFeS2~2SO2~2I2,再根据题中数据进行计算;

(6)图2中的②中通入二氧化硫,反应生成了硫酸钡沉淀,可以根据硫酸钡的质量计算二氧化硫的量。

(1)由于称量黄铜矿样品1.150g,精确度达到了千分之一,应该选用电子天平进行称量,把黄铜矿样品研细,可以增大接触面积,从而提高反应速率,并且使黄铜矿充分反应,

故答案是:电子天平;提高反应速率,并使黄铜矿充分反应;

(2)装置a中的浓硫酸可以吸收空气中的水蒸气,防止水蒸气进入反应装置b中发生危险,同时根据冒出的气泡的快慢来控制气体的通入量,

故答案为:除去空气中的水蒸气,便于观察空气流速;

(3)黄铜矿受热分解生成二氧化硫等一系列产物,分解完毕后仍然需要通入一段时间的空气,可以将b、d装置中的二氧化硫全部排出去,使结果更加精确,

故答案为:把装置中的二氧化硫气体并全部吸收;

(4)根据滴定管的示数是上方小,下方大,可以读出滴定管示数是20.00mL,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,

故答案为:20.00;溶液由无色变成蓝色,并半分钟内不褪色;

(5)根据硫原子守恒和电子守恒找出关系式:CuFeS22SO22I2,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=0.0010 mol,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%,

故答案为:80%;

(6)图2中,

①不会生成沉淀,无明显现象,错误;

②硝酸钡溶液中通入二氧化硫能够生成硫酸钡沉淀,过滤干燥后,根据硫酸钡的质量计算出二氧化硫的质量,正确;

③中饱和亚硫酸氢钠溶液只会排除二氧化硫,不会吸收二氧化硫,不能替代d装置,错误;

故答案为:②。

练习册系列答案
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