Question

【題目】有一種天然黃銅礦主要成分為CuFeS2 （含SiO2），為了測定該黃銅礦的純度，某同學設計了如圖1實驗：

稱取研細的黃銅礦樣品1.150g煅燒，生成Cu、Fe2O3、FeO和SO2氣體，實驗后取d中溶液的1/10置于錐形瓶中，用0.01mo1/L標準碘溶液進行滴定，初讀數為0.01mL，末讀數如圖2所示．

完成下列填空：

（1）實驗中稱量樣品所需定量儀器為_____．

（2）裝置c的作用是_____．

（3）上述反應結束后，仍需通一段時間的空氣，其目的是_____．

（4）滴定時，標準碘溶液所耗體積為_____mL．用化學方程式表示滴定的原理：_____．

（5）計算該黃銅礦的純度_____．

（6）工業上利用黃銅礦冶煉銅產生的爐渣（含Fe2O3、FeO、SiO2、Al2O3）可制備Fe2O3．選用提供的試劑，設計實驗驗證爐渣中含有FeO．提供的試劑：稀鹽酸 稀硫酸 KSCN溶液 KMnO4溶液 NaOH溶液，所選試劑為_____．證明爐渣中含有FeO的實驗現象為：_____．

Answer 1

【答案】電子天平 除去混合氣體中未反應的氧氣 將系統裝置中SO2全部排入d中充分吸收 20.00 I2+SO2+2H2O=H2SO4+2HI 16% 稀硫酸、KMnO4溶液 稀硫酸浸取爐渣所得溶液能使KMnO4溶液褪色

【解析】

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

故答案是：電子天平；

（2）氣體通過裝置c中銅網，加熱條件下和氣體中剩余氧氣反應，

故答案為：除去混合氣體中未反應的氧氣；

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

故答案為：將系統裝置中SO2全部排入d中充分吸收；

（4）根據滴定管的示數是上方小，下方大，可以讀出滴定管示數是20.00mL，當達到滴定終點時，二氧化硫已經被碘單質消耗完畢，再滴入一滴碘單質，遇到淀粉會變藍，滴定的原理反應的化學方程式為：I2+SO2+2H2O=H2SO4+2HI，

故答案為：20.00；I2+SO2+2H2O=H2SO4+2HI；

（5）根據硫原子守恒和電子守恒找出關系式：CuFeS2～2SO2～2I2，消耗掉0.01mo1/L標準碘溶液20.00mL時，即消耗的碘單質的量為：0.01mol/L×0.0200L=0.000200mol，所以黃銅礦的質量是：×0.000200mol×184g/mol×10=0.184g，所以其純度是：×100%=16%，

故答案為：16%；

（6）若Fe2O3中含有FeO，利用稀酸（非氧化性）溶解后生成的亞鐵離子，則具有還原性，而給出的試劑中KMnO4溶液具有強氧化性，可使KMnO4溶液褪色，則選擇試劑為稀硫酸、KMnO4溶液，操作為取少量固體溶于稀硫酸，然后滴加KMnO4溶液，觀察到溶液使KMnO4溶液褪色，證明含有FeO，

故答案為：稀硫酸、KMnO4溶液；稀硫酸浸取爐渣所得溶液使KMnO4溶液褪色。