Question

（15分）工業上為了測定輝銅礦（主要成分是Cu₂S）中Cu₂S的質量分數，設計了如圖裝置。實驗時按如下步驟操作：

A．連接好儀器，使其成為如圖裝置，并檢查裝置的氣密性。

B．稱取研細的輝銅礦樣品1.000g。

C．將稱量好的樣品小心地放入硬質玻璃管中。

D．以每分鐘1L的速率鼓入空氣。

E.將硬質玻璃管中的輝銅礦樣品加熱到一定溫度,發生反應為:Cu₂S+O₂SO₂ +2Cu。
F.移取25.00mL含SO₂的水溶液于250mL錐形瓶中，用0.0100mol/L KMnO₄標準溶液滴定至終點。按上述操作方法重復滴定2—3次。

試回答下列問題：
（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化為SO₂，并且全部被水吸收，則操作F中所發生反應的化學方程式為                                          ，當產生_______________________________的現象時可判斷滴定已經達到終點。
（3）若操作F的滴定結果如下表所示，則輝銅礦樣品中Cu₂S的質量分數是________。

滴定 次數	待測溶液的 體積/mL	標準溶液的體積
		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）本方案設計中由一個明顯的缺陷影響了測定結果（不屬于操作失誤），你認為是                                                         （寫一種即可）。
（5）已知在常溫下FeS 的 Ksp＝ 6 . 25 × 10 ^－18, H₂S 飽和溶液中 c (H^＋）與 c (S^2－）之間存在如下關系：c² (H^＋)·（S^2－) =" 1" . 0×10^－22。在該溫度下，將適量 FeS 投入硫化氫飽和溶液中，欲使溶液中（Fe²⁺）為1 mol/L，應調節溶液的c（H^十）為__________________。

Answer 1

（1）除去空氣中的還原性氣體與酸性氣體                      （2分）
干燥空氣                                               （2分）
（2）2KMnO₄+5H₂SO₃=2MnSO₄+K₂SO₄+2H₂SO₄+3H₂O           （2分）
滴入最后一滴標準KMnO₄溶液后，溶液由無色變為淡紫色，并在半分鐘內不褪色 （2分）
（3）80％                                                  （2分）
（4）在KMnO₄滴定前，未反應完的O₂與空氣中的O₂也可將H₂SO₃氧化，造成測定結果偏低  （2分）
（5）4 ×10^－3mol/L                                         （2分）

解析試題分析：
（1）裝置①的作用是：除去空氣中的還原性氣體與酸性氣體；裝置②的作用是：干燥空氣。
（2）2KMnO₄+5H₂SO₃=2MnSO₄+K₂SO₄+2H₂SO₄+3H₂O       滴入最后一滴標準KMnO₄溶液后，溶液由無色變為淡紫色，并在半分鐘內不褪色
（3）高錳酸鉀三次的次的用量分別為：19.99 mL、20.01 mL、18.04 mL，第三組數據有明顯的誤差，可以舍去不用，前兩次的的平均值為：20.00mL
2KMnO₄---------------------5H₂SO₃--------------------5 SO₂------------- 5Cu₂S
              2                                                       5
0.0100mol/L×20.00mL                                                X
解之得：X=5×10^-4 mol
那么輝銅礦樣品中Cu₂S的質量分數是：w(Cu₂S)=
（4）在KMnO₄滴定前，未反應完的O₂與空氣中的O₂也可將H₂SO₃氧化，造成測定結果偏低  
（5）Ksp(FeS)＝c(Fe²⁺)·c(S^2-)＝ 6 . 25 × 10 ^－18 
當溶液中（Fe²⁺）為1 mol/L時，c(S^2-)＝6 . 25 × 10 ^－18  mol/L，
應調節溶液的c（H^十）為：c²(H⁺)＝
c (H⁺)＝ 4 ×10^－3mol/L                  
考點：考查化學實驗，滴定、以及溶解平衡。