Question

【题目】有一种天然黄铜矿主要成分为CuFeS2 （含SiO2），为了测定该黄铜矿的纯度，某同学设计了如图1实验：

称取研细的黄铜矿样品1.150g煅烧，生成Cu、Fe2O3 、FeO和SO2气体，实验后取d中溶液的1/5置于锥形瓶中，用0.01mo1/L标准碘溶液进行滴定，初读数为0.10mL，末读数如图2所示．完成下列填空：

（1）装置c的作用是____________________________。

（2）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；用化学方程式表示滴定的原理：________________________________________。

（4）计算该黄铜矿的纯度___________________。

（5）工业上利用黄铜矿冶炼铜产生的炉渣（含Fe2O3 、FeO、SiO2、Al2O3）可制备Fe2O3．

选用提供的试剂，设计实验验证炉渣中含有FeO．

提供的试剂：稀盐酸 稀硫酸 KSCN溶液 KMnO4溶液 NaOH溶液

所选试剂为_________；证明炉渣中含有FeO的实验现象为：_________________。

Answer 1

【答案】 除去混合气体中未反应的氧气 将系统装置中SO2全部排入d中充分吸收 20.00 I2+SO2+2H2O=H2SO4+2HI 8% 稀硫酸、KMnO4溶液 稀硫酸浸取炉渣所得溶液能使KMnO4溶液褪色

【解析】（1）气体通过装置c中铜网，加热条件下和气体中剩余氧气反应，因此装置c的作用是除去混合气体中未反应的氧气；（2）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，可以将系统中的二氧化硫全部排入d中充分吸收，使结果更加精确；（3）根据滴定管的液面可判断读数是20.10mL，所以滴定时，标准碘溶液所消耗的体积为20.10mL－0.10mL＝20.00mL；反应中碘被SO2还原，反应的化学方程式为I2+SO2+2H2O=H2SO4+2HI。（4）根据硫原子守恒和电子守恒找出关系式：CuFeS2～2SO2～2I2，消耗掉0.01mo1/L标准碘溶液20.00mL时，即消耗的碘单质的量为：0.01mol/L×0.0200L=0.000200mol，所以黄铜矿的质量是：0.5×0.000200mol×184g/mol×5=0.092g，所以其纯度是：0.092g/1.15×100%=8.0%；（5）若含有FeO，利用稀酸（非氧化性）溶解后生成的亚铁离子，则具有还原性，而给出的试剂中KMnO4溶液具有强氧化性，可使KMnO4溶液褪色，则选择试剂为稀硫酸、KMnO4溶液，操作为：取少量固体溶于稀硫酸，然后滴加KMnO4溶液，观察到溶液褪色，则证明含有FeO。