Question

黃銅礦是工業煉銅的主要原料，其主要成分為CuFeS₂，現有一種天然黃銅礦（含少量脈石），為了測定該黃銅礦的純度，某同學設計了如下實驗：

現稱取研細的黃銅礦樣品1．150g，在空氣存在下進行煅燒，生成Cu、Fe₃O₄和SO₂氣體，實驗后取d中溶液的置于錐形瓶中，用0．05mol/L標準碘溶液進行滴定，初讀數為0．10mL，末讀數如右圖所示。

請回答下列問題：
1、稱量樣品所用的儀器為           ，將樣品研細后再反應，其目的是
                                                     。
2、裝置a的作用是             。
A、有利于空氣中氧氣充分反應 b、除去空氣中的水蒸氣
C、有利于氣體混合          d、有利于觀察空氣流速
3、上述反應結束后，仍需通一段時間的空氣，其目的是            
                                    。
4、滴定時，標準碘溶液所耗體積為            mL。判斷滴定已達終點的現象是______                                。
5、通過計算可知，該黃銅礦的純度為            。
6、若用右圖裝置替代上述實驗裝置d，同樣可以達到實驗目的的是          。（填編號）

Answer 1

1、分析天平（1分）、提高反應速率，并使黃銅礦充分反應   （2分）
2、b 、d  （1分）
3、把裝置中的二氧化硫氣體全部吸收   （2分）
4、20．00 （1分）、溶液由無色變成藍色，并半分鐘內不褪色    （2分）
5、80％ （1分）
6、 ②   （2分）

a裝置提供干燥的空氣，b裝置煅燒樣品，c裝置可除去未反應的氧氣，d裝置來吸收生成的SO₂氣體。
1、由題給數據可看出要求精度較高，所以稱量樣品應該用電子天平；煅燒樣品時，為提高反應速率，使其充分反應，可研細樣品以增大接觸面積；
2、3:a裝置除了干燥空氣以外，還有利于觀察空氣流速，更重要的一個作用就是反應完畢后，仍需通一段時間的空氣，保證把裝置中的二氧化硫氣體全部被d裝置吸收
4、滴定管初讀數為0.10 ml，末讀數為20.10ml，所以標準碘溶液所耗體積為20.00ml；
滴定過程中發生反應：I₂+SO₂+2H₂O=2HI+H₂SO₄，當SO₂反應完畢后，碘可使淀粉呈藍色。
5、由下列關系式可得：
CuFeS₂   ～   2 SO₂    ～    2I₂
184g                           2 mol
0.92g                    0．05×0.02×10mol
故黃銅礦的純度為：0.92/1.150=80%
6、本實驗是通過硫的轉化來算出CuFeS₂的質量再求純度的，這就要求SO₂能準確求出，顯然①③都存在SO₂的溶解損失問題，而把SO₂通入硝酸鋇溶液中，SO₂將全部轉化為硫酸鋇沉淀，即存在氧化還原反應：3SO₂＋2NO₃^—＋3Ba²⁺＋2H₂O＝3BaSO₄↓＋2NO↑＋4H⁺，通過關系式：SO₂——BaSO₄即可求解。