Question

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SiO2），為了測定該黃銅礦的純度，某同學設計了如下實驗：

 

現(xiàn)稱取研細的黃銅礦樣品1.150g，在空氣存在下進行煅燒，生成Cu、Fe3O4和SO2氣體，實驗后取d中溶液的1/10置于錐形瓶中，用0.05mol/L標準碘溶液進行滴定，消耗標準溶液20.00mL。請回答下列問題：

（1）稱量樣品所用的儀器為         （填“托盤天平”或“電子天平”），將樣品研細后再反應，其目的是          。

（2）裝置a和c的作用分別是     和      （填標號）。

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．除去反應后多余的氧氣

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

（4）通過計算可知，該黃銅礦的純度為         。

（5）若用右圖裝置替代上述實驗裝置d，同樣可以達到實驗目的的是      （填序號）。

 （6）若將原裝置d中的試液改為Ba(OH)2，測得的黃銅礦純度誤差為＋1%，假設實驗操作均正確，可能的原因主要有                 。

 

Answer 1

（1）電子天平，使原料充分反應、加快反應速率。

（2）b、d和e

（3）使反應生成的SO2全部進入d裝置中，使結(jié)果精確。

（4）80%

（5）②。

（6）空氣中的CO2與Ba(OH)2反應生成BaCO3沉淀；BaSO3被氧化成BaSO4

【解析】（1）托盤天平的精確度為 0.1g，故只有電子天平才能稱取1.150g樣品；研細的目的是增大固體的表面積，使原料充分反應、加快反應速率；

（2）濃硫酸能除去空氣中的水蒸氣，且洗氣瓶有利于觀察空氣流速；灼熱銅網(wǎng)的目的是除去反應后多余的氧氣；

（3）反應結(jié)束后，裝置中還有SO2，所以仍需通入一段時間的空氣，其目的是使反應生成的SO2全部進入d裝置中，使結(jié)果精確；

（4）由c?V可知n(I2)=0.05mol/L×20.00×10-3L，由I2+SO2+2H2O=4H++2I-+SO42-可知n(SO2)=n(I2)=0.05mol/L×20.00×10-3L，則總的n(SO2)=0.05mol/L×20.00×10-3L÷1/10，由CuFeS2～2SO2可知，n(CuFeS2)=0.05mol/L×20.00×10-3L÷1/10÷2，由n?M可知m(CuFeS2)=0.05mol/L×20.00×10-3L÷1/10÷2×184g/mol，則其純度為0.05mol/L×20.00×10-3L÷1/10÷2×184g/mol÷1.150g×100%=80%；

（5）SO2不能與BaCl2反應，故①錯誤；SO2與Ba(NO3)2溶液反應，生成白色的硫酸鋇沉淀，過濾、干燥、稱取沉淀的質(zhì)量，可以測定樣品的純度，故②正確；SO2不能與NaHSO3溶液反應，故③錯誤；

（6）空氣中的CO2與Ba(OH)2反應生成BaCO3沉淀，BaSO3被氧化成BaSO4，這些因素都可能導致誤差