Question

（15分）工業(yè)上為了測定輝銅礦（主要成分是Cu2S）中Cu2S的質(zhì)量分數(shù)，設(shè)計了如圖裝置。實驗時按如下步驟操作：

A.連接好儀器，使其成為如圖裝置，并檢查裝置的氣密性。

B.稱取研細的輝銅礦樣品1.000g。

C.將稱量好的樣品小心地放入硬質(zhì)玻璃管中。

D.以每分鐘1L的速率鼓入空氣。

E.將硬質(zhì)玻璃管中的輝銅礦樣品加熱到一定溫度,發(fā)生反應(yīng)為:Cu2S+O2SO2 +2Cu。

F.移取25.00mL含SO2的水溶液于250mL錐形瓶中，用0.0100mol/L KMnO4標準溶液滴定至終點。按上述操作方法重復(fù)滴定2—3次。

 

試回答下列問題：

（1）裝置①的作用是_________________；裝置②的作用是____________________。

（2）假定輝銅礦中的硫全部轉(zhuǎn)化為SO2，并且全部被水吸收，則操作F中所發(fā)生反應(yīng)的化學方程式為 ，當產(chǎn)生_______________________________的現(xiàn)象時可判斷滴定已經(jīng)達到終點。

（3）若操作F的滴定結(jié)果如下表所示，則輝銅礦樣品中Cu2S的質(zhì)量分數(shù)是________。

滴定 次數(shù)	待測溶液的 體積/mL	標準溶液的體積
滴定前刻度/mL	滴定后刻度/mL
1	25.00	1.04	21.03
2	25.00	1.98	21.99
3	25.00	3.20	21.24

（4）本方案設(shè)計中由一個明顯的缺陷影響了測定結(jié)果（不屬于操作失誤），你認為是 （寫一種即可）。

（5）已知在常溫下FeS 的 Ksp＝ 6 . 25 × 10 －18, H2S 飽和溶液中 c (H＋）與 c (S2－）之間存在如下關(guān)系：c2 (H＋)·（S2－) = 1 . 0×10－22 。在該溫度下，將適量 FeS 投入硫化氫飽和溶液中，欲使溶液中（Fe2+）為1 mol/L，應(yīng)調(diào)節(jié)溶液的c（H十）為__________________。

 

Answer 1

（1）除去空氣中的還原性氣體與酸性氣體（2分）

干燥空氣（2分）

（2）2KMnO4+5H2SO3=2MnSO4+K2SO4+2H2SO4+3H2O （2分）

滴入最后一滴標準KMnO4溶液后，溶液由無色變?yōu)榈�紫色，并在半分鐘�?nèi)不褪色 （2分）

（3）80％（2分）

（4）在KMnO4滴定前，未反應(yīng)完的O2與空氣中的O2也可將H2SO3氧化，造成測定結(jié)果偏低（2分）

（5）4 ×10－3mol/L （2分）

【解析】

試題分析：

（1）裝置①的作用是：除去空氣中的還原性氣體與酸性氣體；裝置②的作用是：干燥空氣。

（2）2KMnO4+5H2SO3=2MnSO4+K2SO4+2H2SO4+3H2O 滴入最后一滴標準KMnO4溶液后，溶液由無色變?yōu)榈�紫色，并在半分鐘�?nèi)不褪色

（3）高錳酸鉀三次的次的用量分別為：19.99 mL、20.01 mL、18.04 mL，第三組數(shù)據(jù)有明顯的誤差，可以舍去不用，前兩次的的平均值為：20.00mL

2KMnO4---------------------5H2SO3--------------------5 SO2------------- 5Cu2S

2 5

0.0100mol/L×20.00mL X

解之得：X=5×10-4 mol

那么輝銅礦樣品中Cu2S的質(zhì)量分數(shù)是：w(Cu2S)=

（4）在KMnO4滴定前，未反應(yīng)完的O2與空氣中的O2也可將H2SO3氧化，造成測定結(jié)果偏低

（5）Ksp(FeS)＝c(Fe2+)·c(S2-)＝ 6 . 25 × 10 －18

當溶液中（Fe2+）為1 mol/L時，c(S2-)＝6 . 25 × 10 －18mol/L，

應(yīng)調(diào)節(jié)溶液的c（H十）為：c2(H+)＝

c (H+)＝4 ×10－3mol/L

考點：考查化學實驗，滴定、以及溶解平衡。