Question

【題目】2 g Cu2S和CuS的混合物在酸性溶液中用400 mL 0.075 mol·L－1 KMnO4溶液處理，發生反應如下：

＋5Cu2S＋44H＋= 10Cu2＋＋5SO2↑＋8Mn2＋＋22H2O

＋5CuS＋28H＋ = 5Cu2＋＋5SO2↑＋6Mn2＋＋14H2O

反應后煮沸溶液，趕盡SO2，剩余的KMnO4恰好與350 mL 0.1 mol·L－1（NH4）2Fe（SO4）2溶液完全反應。（1）配平KMnO4與（NH4）2Fe（SO4）2反應的離子方程式

______＋______Fe2＋＋______H＋ =______Mn2＋＋______Fe3＋＋______H2O

（2）KMnO4溶液與混合物反應后，剩余KMnO4的物質的量為________mol。

（3）混合物中Cu2S的質量分數為_____________。

Answer 1

【答案】（1）1 5 8 1 5 4 （2）0.007 （3）40%

【解析】

試題分析：（1）KMnO4氧化亞鐵離子的反應中，Mn元素的化合價降低5，Fe元素的化合價升高1，由電子、電荷及原子守恒可知，離子反應為MnO4-+5 Fe2＋＋8H＋ =Mn2＋＋5Fe3＋＋4H2O；

（2）設剩余的物質的量為x，則

MnO4-+5Fe2++8H+═Mn2++5Fe3++4H2O

1mol 5mol

xmol 0.350L×0.1mol/L

解得x=0.007；

（3）高錳酸鉀的總物質的量為0.400L×0.075mol/L=0.03mol，所以KMnO4溶液與混合物反應，消耗KMnO4的物質的量為0.03mol-0.007mol=0.023mol，設CuS、Cu2S的物質的量分別為x、y

8MnO4-+5Cu2S+44H+═10Cu2++5SO2+8Mn2++22H2O

y y

6MnO4-+5CuS+28H+=5Cu2++5SO2+6Mn2++14H2O

x

則96x+160y=2g，+y=0.023mol，解之得：x=0.0125mol y=0.005mol，所以Cu2S的質量為0.8g，CuS的質量為1.2g，Cu2S的質量分數為×100%=40%。