Question

【題目】硫酸亞鐵銨[(NH4)2SO4·FeSO4·6H2O]（俗稱莫爾鹽），較綠礬穩定，在氧化還原滴定分析中常用來配制Fe2+的標準溶液。

（1）制備莫爾鹽的流程如下：

①用熱的Na2CO3溶液清洗廢鐵屑的目的是__________。

②其中最后一步用少量無水乙醇洗滌晶體目的是________。

（2）現取0.4gCu2S和CuS的混合物在酸性溶液中用40mL0.150mol·L-1KMnO4溶液處理，發生反應如下：8MnO4-+5Cu2S+44H+=10Cu2++5SO2+8Mn2++22H2O，

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

反應后煮沸溶液，趕盡SO2，剩余的KMnO4用0.2mol·L-1(NH4)2Fe(SO4)2溶液來滴定，完全反應消耗(NH4)2Fe(SO4)2溶液VmL。已知：MnO4-+Fe2++H+→Mn2++Fe3++H2O（未配平）

①滴定終點的現象為________。

②若V=35，試計算混合物中CuS的質量分數________（寫出計算過程）。

Answer 1

【答案】除去廢鐵屑表面的油污洗去晶體表面雜質，減少晶體損失滴入最后一滴溶液時紅色褪去，半分鐘內不變紅60%

V=35，與35mL(NH4)2Fe(SO4)2溶液完全反應需要高錳酸鉀的物質的量為：

MnO4-+5Fe2++8H+=Mn2++5Fe3++4H2O

1mol 5mol

0.014mol 0.035L×0.2mol·L-1

所以高錳酸鉀的物質的量為0.0014mol，

故與固體混合物反應的高錳酸鉀的物質的量為：0.150mol·L-1×0.040L-0.0014mol = 0.0046mol

設Cu2S物質的量為x，CuS物質的量為y

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

8mol 5mol

8x/5mol xmol

6MnO4-+5Cu2S+28H+=5Cu2++5SO2+6Mn2++14H2O

6mol 5mol

6y/5mol ymol

160x+96y=0.40g

8x/5mol+6y/5mol=0.0046mol

解得x=0.001mol，y=0.0025mol

則混合物中CuS的質量分數為0.0025mol×96g/0.4g×100%=60%

【解析】

（1）①鐵屑表面常有油污，這些油污阻礙鐵屑和硫酸的接觸，需要除去，碳酸鈉的水溶液顯堿性，油污在堿性中完全水解，因此碳酸鈉的作用是除去鐵屑表面的油污；②莫爾鹽不溶于乙醇，用乙醇洗滌可以減少莫爾鹽的溶解，同時乙醇易揮發；（2）①用(NH4)2Fe(SO4)2滴定高錳酸鉀溶液，Fe2＋能使酸性高錳酸鉀溶液褪色，因此滴定到終點的現象是滴入最后一滴時紫紅色褪去，且半分鐘不變色；②V=35，與35mL(NH4)2Fe(SO4)2溶液完全反應需要高錳酸鉀的物質的量為：

MnO4-+5Fe2++8H+=Mn2++5Fe3++4H2O

1mol 5mol

0.014mol 0.035L×0.2mol·L-1

所以高錳酸鉀的物質的量為0.0014mol，

故與固體混合物反應的高錳酸鉀的物質的量為：0.150mol·L-1×0.040L-0.0014mol = 0.0046mol

設Cu2S物質的量為x，CuS物質的量為y 根據得失電子數目守恒，2x×1＋6x＋6y=0.0046×5，根據題意得出160x+96y=0.40g

解得x=0.001mol，y=0.0025mol

則混合物中CuS的質量分數為0.0025mol×96g/0.4g×100%=60%