Question

黄铜矿是工业炼铜的主要原料，主要成分为CuFeS₂，含少量脉石．为测定该黄铜矿的纯度，某同学设计了如下实验：用电子天平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

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置于锥形瓶中，用0.05mol/L标准碘溶液进行滴定，消耗标准碘溶液20.00mL．请回答下列问题：

（1）将样品研细后再进行反应，其目的是

 

；标准碘溶液应盛放在（填“碱式”或“酸式”）

 

滴定管中．
（2）装置a的作用是

 

（填序号）．
A．除去空气中的二氧化碳    B．除去空气中的水蒸气
C．有利于气体混合         D．有利于观察、控制空气流速
（3）若去掉c装置，会使测定结果（填“偏低”、“偏高”或“无影响”）

 

，写出影响测定结果的化学方程式：

 

．
（4）上述反应结束后，仍需通一段时间的空气，其目的是

 

．
（5）通过计算可知，该黄铜矿的纯度为

 

．

Answer 1

考点：探究物质的组成或测量物质的含量

专题：实验探究和数据处理题

分析：（1）增大固体的表面积可以加快化学反应速率；碘具有氧化性，应放在酸式滴定管中；
（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）去掉c装置气体中二氧化硫在水溶液中会和氧气反应，测定结果偏小；
（4）二氧化硫全部被吸收是实验成败的关键；
（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．

解答： 解：该实验原理是：根据黄铜矿受热分解产生的二氧化硫的量的测定（二氧化硫可以用碘水来标定），结合元素守恒可以确定黄铜矿的量，进而计算其纯度．
（1）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；碘具有氧化性，应放在酸式滴定管中；
故答案为：使原料充分反应、加快反应速率；酸式；
（2）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：BD；
（3）去掉c装置气体中二氧化硫在水溶液中会和氧气反应，反应的化学方程式为：2SO₂+O₂+H₂O=2H₂SO₄，测定结果偏小，
故答案为：偏低；2SO₂+O₂+H₂O=2H₂SO₄；
（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）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

×100%=80%，故答案为：80%．

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．明确反应原理和物质的性质是解题关键．