Question

（14分）黃銅礦是工業煉銅的主要原料，主要成分為CuFeS₂，含少量脈石。為測定該黃銅礦的純度，某同學設計了如下實驗：

用電子天平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，消耗標準碘溶液20.00mL。請回答下列問題：
（1）將樣品研細后再進行反應，其目的是         ；標準碘溶液應盛放在（填“堿式”或“酸式”）       滴定管中。
（2）裝置a的作用是                                                            
（填序號）。

A．除去空氣中的二氧化碳	B．除去空氣中的水蒸氣
C．有利于氣體混合	D．有利于觀察、控制空氣流速

（3）若去掉c裝置，會使測定結果（填“偏低”、“偏高”或“無影響”）           ，寫出影響測定結果的化學方程式：                   。
（4）上述反應結束后，仍需通一段時間的空氣，其目的是            。
（5）通過計算可知，該黃銅礦的純度為             。

Answer 1

（14分）
（1）使原料充分反應，加快反應速率（2分）酸式（2分）      
（2）B   D（2分）
（3）偏低（2分）   （2分）
（4）使反應生成的氣體全部進入d裝置中，使測定結果精確（2分）  （5）80%（2分）

試題分析：（1）將樣品研細后再反應，即增大固體的表面積，目的是使原料充分反應、加快反應速率；標準液為I₂溶液，具有氧化性，能氧化橡膠管，不能用堿式滴定管盛放，應選用酸式滴定管。
（2）裝置a中的濃硫酸可易吸收空氣中的水蒸氣，同時根據冒出的氣泡的速率來控制氣體的通入量，故答案為：BD。
（3）去掉c裝置，氣體中二氧化硫在水溶液中會和氧氣反應，反應的化學方程式為：2SO₂+O₂+H₂O=2H₂SO₄，測定結果偏低。
（4）黃銅礦受熱分解生成二氧化硫等一系列產物，分解完畢后仍然通入空氣，可以將產生的二氧化硫全部排出去，進入d裝置中，使結果精確。
（5）根據氧化還原反應中得失電子總數相等和S元素守恒可得到：2I₂～2SO₂～CuFeS₂，消耗掉0.05mol/L標準碘溶液20.00mL時，即消耗的碘單質的量為：0.05mol/L×0.02L=0.0010mol，所以黃銅礦的質量是：0.5×0.0010mol×184g/mol×10=0.92g，所以其純度是：0.92g÷1.15g×100%=80%。