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  【黄铜矿(主要成分为CuFeS2,S为-2价)是工业炼铜的主要原料,现有一种天然黄铜矿(含SiO2),为了测定该黄铜矿的纯度,设计了如下实验:现称取研细的黄铜矿样品1.84g,在空气存在下进行】

  黄铜矿(主要成分为CuFeS2,S为-2价)是工业炼铜的主要原料,现有一种天然黄铜矿(含SiO2),为了测定该黄铜矿的纯度,设计了如下实验:

  现称取研细的黄铜矿样品1.84g,在空气存在下进行煅烧,发生如下反应:

  3CuFeS2+8O2 高温 .

  3Cu+Fe3O4+6SO2

  实验后取d中溶液的110置于锥形瓶中,用0.0500mol/L标准碘溶液进行滴定,消耗标准溶液20.00mL.请回答下列问题:

  (1)3CuFeS2+8O2 高温 .

  3Cu+Fe3O4+6SO2中氧化产物是___,当生成0.3molSO2气体时,转移电子___mol.

  (2)将样品研细后再反应,其目的是___;装置c的作用是___.

  (3)用标准碘溶液滴定d中溶液的离子方程式是___,滴定达终点时的现象是___.

  (4)上述反应结束后,仍需通一段时间的空气,其目的是___.

  (5)通过计算可知,该黄铜矿的纯度为___.

  (6)若将原装置d中的试液换为Ba(OH)2溶液,测得黄铜矿纯度偏高,假设实验操作均正确,可能的原因主要是___.

1回答
2020-10-24 16:12
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梁昌洪

  该实验原理是:根据黄铜矿受热分解产生的二氧化硫的量的测定(二氧化硫可以用碘水来标定),结合元素守恒可以确定黄铜矿的量,进而计算其纯度.

  (1)CuFeS2,S为-2价元素Cu元素化合价+2价,Fe元素化合价为+2价,反应后铜元素化合价降低,铁元素化合价升高,硫元素化合价升高,氧元素化合价降低,氧化产物是元素化合价升高的被氧化得到氧化产物,氧化产物为:Fe3O4、SO2,依据电子守恒计算电子转移总数,反应中3Cu2+~3Cu~6e-,8O2~Fe3O4+6SO2

  ~32e-,生成6molSO2,电子转移总数为38mol,当生成0.3molSO2气体时1.9mol电子,

  故答案为:Fe3O4、SO2;1.9;

  (2)将样品研细后再反应,即增大固体的表面积,目的是使原料充分反应、加快反应速率,灼热的铜网可以除去多余的氧气,

  故答案为:增大接触面积,使原料充分反应、加快反应速率;除去多余的氧气;

  (3)用标准碘溶液滴定d中溶液的反应是二氧化硫被溴单质氧化生成硫酸和氢溴酸,反应的离子方程式为:SO2+Br2+2H2O=4H++2Br-+SO42-,当达到滴定终点时,二氧化硫已经被碘单质消耗完毕,再滴入一滴碘单质,遇到淀粉会变蓝且半分钟不褪色,证明反应达到反应终点,

  故答案为:SO2+Br2+2H2O=4H++2Br-+SO42-,锥形瓶中的溶液由无色变为蓝色且半分钟不褪色,

  (4)黄铜矿受热分解生成二氧化硫等一系列产物,分解完毕后仍然通入空气,可以将产生的二氧化硫全部排出去,使结果精确,

  故答案为:使反应生成的SO2全部进入d装置中,使结果精确;

  (5)根据滴定管的示数是上方小,下方大,可以读出滴定管示数是20.00mL,当达到滴定终点时,二氧化硫已经被碘单质消耗完毕,再滴入一滴碘单质,遇到淀粉会变蓝,根据反应实质,得到:2I2~2SO2~CuFeS2,消耗掉0.05mol/L标准碘溶液20.00mL时,即消耗的碘单质的量为:0.05mol/L×0.02L=0.0010mol,所以黄铜矿的质量是:0.5×0.0010mol×184g/mol×10=0.92g,所以其纯度是:0.92g1.84g

2020-10-24 16:15:16

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