Question

2g Cu₂S和CuS的混合物在酸性溶液中用400mL 0.075mol/L KMnO₄溶液处理，发生反应如下：

8MnO₄^－＋5Cu₂S＋44H^＋＝10Cu^2＋＋5SO₂＋8Mn^2＋＋22H₂O

6MnO₄^－＋5CuS＋28H^＋＝5Cu^2＋＋5SO₂＋6Mn^2＋＋14H₂O

反应后煮沸溶液，赶尽SO₂，剩余的KMnO₄恰好与350mL 0.1mol/L(NH₄)₂Fe(SO₄)₂溶液完全反应。

（1）配平KMnO₄与(NH₄)₂Fe(SO₄)₂反应的离子方程式：

   MnO₄^－＋   Fe^2＋＋   H^＋＝   Mn^2＋＋   Fe³⁺＋H₂O

（2）KMnO₄溶液与混合物反应后，剩余KMnO₄的物质的量为　　　　　mol。

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

（4）混合物中Cu₂S的质量分数为                。

 

Answer 1

【答案】

（1）1、5、8、1、5、4

（2）0.007

（3）19.6

（4）40%

【解析】

试题分析：（2）设消耗高锰酸钾xmol，

MnO₄^-+5Fe²⁺+8H⁺=Mn²⁺+5Fe³⁺+4H₂O

1mol 5mol

xmol 0.350L×0.1mol/L

所以x=0.007。剩余KMnO₄的物质的量为0.007mol。

（3）设（NH₄）₂Fe（SO₄）₂?6H₂O 的物质的量为ymol，

（NH₄）₂Fe（SO₄）₂?6H₂O---- Fe^2＋

1mol                   1mol

ymol                 0.500L×0.1mol/L

y=0.05，

所以其质量为m=nM=0.05mol×392g/mol=19.6g；

故答案为：19.6g。

（4）设Cu₂S的物质的量为mmol，CuS的物质的量为nmol，

8MnO₄^-+44H⁺+5Cu₂S=10Cu²⁺+5SO₂+8Mn²⁺+22H₂O

8            5

8m/5mol   mmol

6MnO₄^-+28H⁺+5CuS=5Cu²⁺+5SO₂+6Mn²⁺+14H₂O

6             5

6n/5mol      nmol

所以列方程组为：160mg+96ng=2g，8m/5mo+6n/5mol，解得m=0.005，n=0.0125。

所以Cu₂S的质量为0.8g，CuS的质量为1.2g，

Cu₂S的质量分数为0.8g÷2g×100%=40%，

故答案为：40%

考点：离子方程式的有关计算

点评：本题考查了离子方程式的有关计算，难度较大，易错题是（2），注意铵根离子和（NH₄）₂Fe（SO₄）₂的关系式，根据铵根离子计算（NH₄）₂Fe（SO₄）₂的质量。