Question

2gCu₂S和CuS的混合物在酸性溶液中用400mL0.075mol/LKMnO₄溶液处理，反应均生成Cu²⁺、Mn²⁺、SO₂和H₂O，其中Cu₂S与酸性KMnO₄溶液反应的离子方程式为：8Mn

O

- 4

+5Cu₂S+44H⁺═10Cu²⁺+5SO₂+8Mn²⁺+22H₂O反应后煮沸溶液，赶尽SO₂，取出剩余溶液的十分之一用0.1mol/L（NH₄）₂Fe（SO₄）₂溶液滴定，终点时恰好用去35.00mL （NH₄）₂Fe（SO₄）₂溶液，反应的离子方程式为：Mn

O

- 4

+5Fe²⁺+8H⁺═Mn²⁺+5Fe³⁺+4H₂O
（1）写出该条件下CuS与酸性KMnO₄溶液反应的离子方程式：

 

；在此反应中，若生成22.4LSO₂（标准状况），则反应中转移的电子为

 

mol．
（2）欲配制500mL 0.1mol/L Fe²⁺溶液，需称取（NH₄）₂Fe（SO₄）₂?6H₂O （M=392g/mol）的质量为

 

g，配制时所需要的定量仪器是

 

．
（3）求混合物中CuS的质量分数

 

．

Answer 1

考点：氧化还原反应的电子转移数目计算,配制一定物质的量浓度的溶液,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）硫化铜在酸性溶液中被高锰酸钾溶液氧化生成铜离子二氧化硫，高锰酸钾被还原为锰离子，依据原子守恒和电荷守恒写出离子方程式；依据氧化还原反应电子转移计算转移电子数；
（2）依据配制溶液的条件和浓度计算亚铁离子物质的量，结合盐的化学式和摩尔质量计算质量，依据配制溶液的仪器和步骤分析，需要的定量仪器为天平和500ml容量瓶；
（3）依据滴定实验数据计算剩余高锰酸钾物质的量，得到和硫化亚铜、硫化铜反应的高锰酸钾物质的量，依据反应的离子方程式列式计算得到．

解答： 解：（1）硫化铜在酸性溶液中被高锰酸钾溶液氧化生成铜离子二氧化硫，高锰酸钾被还原为锰离子，反应的离子方程式为：6MnO₄^-+5CuS+28H⁺=5Cu²⁺+5SO₂↑+6Mn²⁺+14H₂O，反应中生成5mol二氧化硫气体反应转移电子为12mol，所以在此反应中，若生成22.4LSO₂（标准状况）物质的量为1mol，则反应中转移的电子为6mol，
故答案为：6MnO₄^-+5CuS+28H⁺=5Cu²⁺+5SO₂↑+6Mn²⁺+14H₂O；6；
（2）欲配制500mL 0.1mol/L Fe²⁺溶液，n（Fe²⁺）=0.5L×0.1mol/L=0.05mol，（NH₄）₂Fe（SO₄）₂?6H₂O 物质的量为0.05mol，需称取（NH₄）₂Fe（SO₄）₂?6H₂O （M=392g/mol）的质量=0.05mol×392g/mol=19.6g；配制溶液过程中用到的定量仪器为称量固体所用的托盘天平和定容用的500ml容量瓶，
故答案为：19.6；500 mL容量瓶和天平；
（3）设Cu₂S、CuS的物质的量分别为x、y，
与Cu₂S、CuS反应后剩余KMnO₄的物质的量：10×0.035L×0.1mol/L×

1

2

=0.007mol，
160x+96y=2

8x

5

+

6y

5

=0.4×0.075-0.007
得到y=0.0125mol
CuS的质量分数：

0.0125mol×96g/mol

2g

×100%=60%，
故答案为：60%．

点评：本题考查了物质组成和性质的实验分析，实验检验和计算应用，掌握基础是关键，注意溶液体积的变化，题目难度中等．