Question

（14分）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SiO2)，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1.84g，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中溶液的置于錐形瓶中，用0.05mol/L標(biāo)準(zhǔn)碘溶液進(jìn)行滴定，消耗標(biāo)準(zhǔn)溶液20mL。請(qǐng)回答下列問(wèn)題：

（1）將樣品研細(xì)后再反應(yīng)，其目的是 。

（2）裝置a和c的作用分別是_ ___和__ __（填標(biāo)號(hào)，可以多選）。

a．除去SO2氣體

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

e．除去反應(yīng)后多余的氧氣

（3）上述反應(yīng)結(jié)束后，仍需通一段時(shí)間的空氣，其目的是 。

（4）通過(guò)計(jì)算可知，該黃銅礦的純度為 。

（5）若用下圖裝置替代上述實(shí)驗(yàn)裝置d，同樣可以達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康牡氖? （填序號(hào)）。

（6）若將原裝置d中的試液改為Ba(OH)2，測(cè)得的黃銅礦純度會(huì)產(chǎn)生誤差，假設(shè)實(shí)驗(yàn)操作均正確，可能的原因主要有_______________________________________。

Answer 1

（14分）

（1）增大接觸面積，使原料充分反應(yīng)、加快反應(yīng)速率（2分）

（2）b、d e （每空2分，共4分）

（3）使反應(yīng)生成的SO2全部進(jìn)入d裝置中，使結(jié)果精確（2分）

（4）50%（2分）

（5）②（2分）

（6） 空氣中的CO2與Ba(OH)2反應(yīng)生成BaCO3沉淀；BaSO3被氧化成BaSO4（合理答案均可）（2分）

【解析】

試題分析：（1）反應(yīng)物的表面積增大，可使原料充分接觸、充分反應(yīng)、加快反應(yīng)速率。

（2）裝置a盛放的試劑是濃硫酸，可除去空氣中的水蒸氣，同時(shí)有利于觀察空氣流速，故裝置a的作用是b、d項(xiàng)；加熱條件下Cu可與O2反應(yīng)，所以裝置c的作用是除去反應(yīng)后多余的氧氣。

（3）反應(yīng)結(jié)束后裝置內(nèi)氣體為SO2，d裝置無(wú)法吸收，所以反應(yīng)結(jié)束后，通一段時(shí)間的空氣，可使反應(yīng)生成的SO2全部進(jìn)入d裝置中，使結(jié)果精確。

（4）根據(jù)S元素守恒和氧化還原反應(yīng)規(guī)律可得對(duì)應(yīng)關(guān)系：CuFeS2 ～2SO2 ～ 2I2，則m（CuFeS2）=1/2n（I2）M（CuFeS2）=1/2×0.05mol/L×0.02L×10×184g/mol=0.92g，則該黃銅礦的純度=0.92g÷1.84g×100%=50%。

（5）裝置d的作用是吸收SO2，裝置①中BaCl2、HCl與SO2不反應(yīng)，③中飽和NaHSO3溶液不吸收SO2，②中Ba(NO3)2溶液能與SO2反應(yīng)，可與吸收SO2，所以同樣可以達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康牡氖洽凇?/p>

（6）若將原裝置d中的試液改為Ba(OH)2，Ba(OH)2能與空氣中的CO2反應(yīng)生成BaCO3沉淀，BaSO3具有還原性，能被空氣中的O2氧化為BaSO4，可造成誤差。

考點(diǎn)：本題考查實(shí)驗(yàn)基本操作、實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)與評(píng)價(jià)、化學(xué)計(jì)算。