Question

【題目】黃銅礦是工業(yè)煉銅的主要原料，其主要成分為CuFeS2，現(xiàn)有一種天然黃銅礦（含少量脈石），為了測(cè)定該黃銅礦的純度，某同學(xué)設(shè)計(jì)了如下實(shí)驗(yàn)：

現(xiàn)稱取研細(xì)的黃銅礦樣品1.150g，在空氣存在下進(jìn)行煅燒，生成Cu、Fe3O4和SO2氣體，實(shí)驗(yàn)后取d中溶液的1/10置于錐形瓶中，用0.05mol/L標(biāo)準(zhǔn)碘溶液進(jìn)行滴定，初讀數(shù)為0.00mL，末讀數(shù)如圖1所示。完成下列填空：

（1）稱量樣品所用的儀器為___，將樣品研細(xì)后再反應(yīng)，其目的是__________。

（2）裝置a的作用是___________。上述反應(yīng)結(jié)束后，仍需通一段時(shí)間的空氣，其目的是___。

（3）滴定時(shí)，標(biāo)準(zhǔn)碘溶液所耗體積為___mL。判斷滴定已達(dá)終點(diǎn)的現(xiàn)象是_____________。

（4）通過(guò)計(jì)算可知，該黃銅礦的純度為_________。

（5）若用圖2裝置替代上述實(shí)驗(yàn)裝置d，同樣可以達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康牡氖?/span>________。

Answer 1

【答案】電子天平 提高反應(yīng)速率，促使黃銅礦充分反應(yīng) 除去空氣中的水蒸氣，便于觀察空氣流速 把裝置中的二氧化硫氣體趕出裝置并全部吸收 20.00 溶液由無(wú)色變成藍(lán)色，并半分鐘內(nèi)不褪色 80％ ②

【解析】

（1）根據(jù)稱量黃銅礦樣品1.150g，選擇精確度較高的儀器；將樣品研細(xì)，增大了接觸面積；

（2）濃硫酸可以將水除去，還可以根據(jù)冒出氣泡的速率來(lái)調(diào)節(jié)空氣流速；

(3)反應(yīng)產(chǎn)生的二氧化硫應(yīng)該盡可能的被d裝置吸收；

（4）根據(jù)滴定管的讀數(shù)方法讀出消耗碘溶液的體積，根據(jù)反應(yīng)結(jié)束時(shí)的顏色變化判斷滴定終點(diǎn)；

（5）先找出黃銅礦和二氧化硫及碘單質(zhì)的關(guān)系式CuFeS2～2SO2～2I2，再根據(jù)題中數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算；

（6）圖2中的②中通入二氧化硫，反應(yīng)生成了硫酸鋇沉淀，可以根據(jù)硫酸鋇的質(zhì)量計(jì)算二氧化硫的量。

（1）由于稱量黃銅礦樣品1.150g，精確度達(dá)到了千分之一，應(yīng)該選用電子天平進(jìn)行稱量，把黃銅礦樣品研細(xì)，可以增大接觸面積，從而提高反應(yīng)速率，并且使黃銅礦充分反應(yīng)，

故答案是：電子天平；提高反應(yīng)速率，并使黃銅礦充分反應(yīng)；

（2）裝置a中的濃硫酸可以吸收空氣中的水蒸氣，防止水蒸氣進(jìn)入反應(yīng)裝置b中發(fā)生危險(xiǎn)，同時(shí)根據(jù)冒出的氣泡的快慢來(lái)控制氣體的通入量，

故答案為：除去空氣中的水蒸氣，便于觀察空氣流速；

(3)黃銅礦受熱分解生成二氧化硫等一系列產(chǎn)物，分解完畢后仍然需要通入一段時(shí)間的空氣，可以將b、d裝置中的二氧化硫全部排出去，使結(jié)果更加精確，

故答案為：把裝置中的二氧化硫氣體并全部吸收；

（4）根據(jù)滴定管的示數(shù)是上方小，下方大，可以讀出滴定管示數(shù)是20.00mL，當(dāng)達(dá)到滴定終點(diǎn)時(shí)，二氧化硫已經(jīng)被碘單質(zhì)消耗完畢，再滴入一滴碘單質(zhì)，遇到淀粉會(huì)變藍(lán)，

故答案為：20.00；溶液由無(wú)色變成藍(lán)色，并半分鐘內(nèi)不褪色；

（5）根據(jù)硫原子守恒和電子守恒找出關(guān)系式：CuFeS22SO22I2，消耗掉0.05mol/L標(biāo)準(zhǔn)碘溶液20.00mL時(shí)，即消耗的碘單質(zhì)的量為：0.05mol/L×0.02L=0.0010 mol，所以黃銅礦的質(zhì)量是：0.5×0.0010mol×184g/mol×10=0.92g，所以其純度是：×100%=80%，

故答案為：80%；

（6）圖2中，

①不會(huì)生成沉淀，無(wú)明顯現(xiàn)象，錯(cuò)誤；

②硝酸鋇溶液中通入二氧化硫能夠生成硫酸鋇沉淀，過(guò)濾干燥后，根據(jù)硫酸鋇的質(zhì)量計(jì)算出二氧化硫的質(zhì)量，正確；

③中飽和亞硫酸氫鈉溶液只會(huì)排除二氧化硫，不會(huì)吸收二氧化硫，不能替代d裝置，錯(cuò)誤；

故答案為：②。