Question

【題目】工業(yè)上為了測(cè)定輝銅礦（主要成分是Cu2S）中Cu2S的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，設(shè)計(jì)了如圖所示裝置。實(shí)驗(yàn)時(shí)按如下步驟操作：

實(shí)驗(yàn)原理是：Cu2S+O2=SO2+2Cu，通過(guò)測(cè)定SO2的量來(lái)確定Cu2S的質(zhì)量分?jǐn)?shù)。

A．連接全部?jī)x器，使其成為如圖裝置，并檢查裝置的氣密性。

B．稱取研細(xì)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+O2=SO2+2Cu。

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

試回答下列問(wèn)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)的離子方程式為_______________________________________________________。

（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?jǐn)?shù)是____________。

滴定次數(shù)	待測(cè)溶液的體積/mL	標(biāo)準(zhǔn)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(jì)中有一個(gè)明顯的缺陷影響了測(cè)定結(jié)果（不屬于操作失誤），你認(rèn)為是___________（寫(xiě)一種即可）。

（5）某人設(shè)想以右圖所示裝置用電化學(xué)原理生產(chǎn)硫酸， 寫(xiě)出通入SO2的電極的電極反應(yīng)式___________。

Answer 1

【答案】除去空氣中的還原性氣體與酸性氣體 干燥空氣 2MnO4—+5H2SO3=2Mn2++5SO42—+4H++3H2O 或2MnO4—+5SO2 + 2H2O=2Mn2++5SO42—+4H+ 80％ 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(cè)定結(jié)果偏低。 SO2+2H2O -2e-=SO42-+4H+

【解析】

（1）裝置①中榮惡意是高錳酸鉀溶液與氫氧化鉀溶液的混合溶液，目的是為了吸收空氣中可能含有的二氧化硫氣體，避免對(duì)測(cè)定結(jié)果產(chǎn)生誤差，裝置②干燥管中的氯化鈣是除去混油的水蒸氣。

（2）高錳酸鉀具有強(qiáng)氧化性，可以氧化亞硫酸根離子為硫酸根離子，高錳酸鉀被還原為硫酸錳，方程式為2MnO4—+5H2SO3=2Mn2++5SO42—+4H++3H2O 或2MnO4—+5SO2 + 2H2O=2Mn2++5SO42—+4H+。

（3）若礦石樣品為1.000g，則第3組數(shù)據(jù)誤差太大，舍去，前兩族消耗高錳酸鉀溶液平均體積為[（21.03-1.04）+（21.99-1.98）]/2=20.00，濃度為0.0100mol/L，高錳酸鉀的物質(zhì)的量為0.010×0.02=0.0002mol，根據(jù)反應(yīng)分析，

5Cu2S-5SO2-5H2SO4-2KMnO4

5 2

n 0.0002

則n=0.0005mol。則輝銅礦樣品中硫化亞銅的質(zhì)量分?jǐn)?shù)=0.0005×160×（250/25）/1.000=80%。

（4）二氧化硫具有還原性，空氣中的氧氣沒(méi)有除去，會(huì)把二氧化硫部分氧化，則和高錳酸鉀反應(yīng)的二氧化硫減少，造成結(jié)果偏低。（5）負(fù)極上，二氧化硫失去電子和水反應(yīng)生成硫酸，電極反應(yīng)為SO2+2H2O -2e-=SO42-+4H+。