Question

（2012?上海模擬）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（含少量脈石），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，初讀數(shù)為0.00mL，末讀數(shù)如圖1所示．
請回答下列問題：
（1）稱量樣品所用的儀器為

電子天平

，將樣品研細后再反應，其目的是

提高反應速率，并使黃銅礦充分反應

．
（2）裝置a的作用是

B、D

．
A、有利于空氣中氧氣充分反應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
（3）上述反應結(jié)束后，仍需通一段時間的空氣，其目的是

把裝置中的二氧化硫氣體全部吸收

．
（4）滴定時，標準碘溶液所耗體積為

20.00

mL．判斷滴定已達終點的現(xiàn)象是

溶液由無色變成藍色，并半分鐘內(nèi)不褪色

．
（5）通過計算可知，該黃銅礦的純度為

80%

．
（6）若用圖2裝置替代上述實驗裝置d，同樣可以達到實驗目的是

②

．（填編號）

Answer 1

分析：（1）根據(jù)稱量黃銅礦樣品1.150g，選擇精確度較高的儀器；將樣品研細，增大了接觸面積；
（2）濃硫酸可以將水除去，還可以根據(jù)冒出氣泡的速率來調(diào)節(jié)空氣流速；
（3）反應產(chǎn)生的二氧化硫應該盡可能的被d裝置吸收；
（4）根據(jù)滴定管的讀數(shù)方法讀出消耗碘溶液的體積，根據(jù)反應結(jié)束時的顏色變化判斷滴定終點；
（5）先找出黃銅礦和二氧化硫及碘單質(zhì)的關(guān)系式CuFeS₂～2SO₂～2I₂，再根據(jù)題中數(shù)據(jù)進行計算；
（6）圖2中的②中通入二氧化硫，反應生成了硫酸鋇沉淀，可以根據(jù)硫酸鋇的質(zhì)量計算二氧化硫的量．

解答：解：（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；提高反應速率，并使黃銅礦充分反應；
（2）裝置a中的濃硫酸可以吸收空氣中的水蒸氣，防止水蒸氣進入反應裝置b中發(fā)生危險，同時根據(jù)冒出的氣泡的快慢來控制氣體的通入量，
故選B、D；
（3）黃銅礦受熱分解生成二氧化硫等一系列產(chǎn)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(jié)果更加精確，
故答案為：把裝置中的二氧化硫氣體全部吸收；
（4）根據(jù)滴定管的示數(shù)是上方小，下方大，可以讀出滴定管示數(shù)是20.00mL，當達到滴定終點時，二氧化硫已經(jīng)被碘單質(zhì)消耗完畢，再滴入一滴碘單質(zhì)，遇到淀粉會變藍，
20.00  （1分）、溶液由無色變成藍色，并半分鐘內(nèi)不褪色     （2分）
（5）根據(jù)硫原子守恒和電子守恒找出關(guān)系式：CuFeS₂～2SO₂～2I₂，消耗掉0.05mol/L標準碘溶液20.00mL時，即消耗的碘單質(zhì)的量為：0.05mol/L×0.02L=0.0010mol，所以黃銅礦的質(zhì)量是：0.5×0.0010mol×184g/mol×10=0.92g，所以其純度是：

0.92g

1.15g

×100%=80%，
故答案為：80%；
（6）由于圖2中，②硝酸鋇溶液中通入二氧化硫能夠生成硫酸鋇沉淀，過濾干燥后，根據(jù)硫酸鋇的質(zhì)量計算出二氧化硫的質(zhì)量，
故答案為：②．

點評：本題考查了探究黃銅礦的純度，涉及了儀器選擇、純度計算等知識，題量較大，充分考查了學生分析和解決問題的能力，本題難度較大．