Question

（10分）用黄铜矿炼铜按反应物和生成物可将总反应可以写成：

      aCuFeS₂ + bSiO₂ + cO₂ → dCu +e FeSiO₃ + fSO₂

（1）配平上述化学反应方程式：a =___   b=___   c=___   d=___   e=___   f=___  

（2）若2.5吨黄铜矿（含CuFeS₂80%）发生上述反应，计算生成的SO₂在标准状况下的体积（m³）。

（3）若将标准状况下的SO₂ 280mL通入100mL碘水中充分吸收后，多余的碘用0.182mol/LNa₂S₂O₃溶液滴定（I₂ + 2Na₂S₂O₃ = 2NaI + Na₂S₄O₆），用去Na₂S₂O₃溶液5.50mL。写出SO₂通入碘水中反应的离子方程式。

（4）计算（3）中碘水的物质的量浓度。

 

Answer 1

【答案】

（1）  225224（2分）

（2）   2.5×10⁶g×80%÷184g/mol×2×22.4×10^-3m³/mol = 487m³（3分）(无过程不得分，)

（3）   SO₂ + I₂ +2H₂O = 4H⁺ + SO₄^2- +2I^-（2分）

（4）   (0.182mol/L×5.50×10^-3L×1/2+0.280L÷22.4L/mol)÷0.100L = 0.130mol/L

（3分，无过程不得分，答案为0.13mol/L扣1分)

【解析】（1）根据方程式可知，铜元素的化合价从＋2价降低到0价，得到2个电子，而氧气在反应中得到4个电子。S元素的化合价从－2价升高到＋4价，失去6个电子，所以根据电子的得失守恒和原子守恒可知，配平后的化学计量数依次是2、2、5、2、2、4。

（2）2.5吨黄铜矿中含有CuFeS₂的质量是2.5×10⁶g×80％＝2.0×10⁶g，所以根据反应的方程式可知，生成的SO₂在标准状况下的体积是2.0×10⁶g÷184g/mol×2×22.4×10^-3m³/mol = 487m³。

（3）单质碘具有氧化性，能把SO₂氧化生成硫酸，反应的方程式是SO₂ + I₂ +2H₂O = 4H⁺ + SO₄^2- +2I^-。

（4）根据反应式I₂ + 2Na₂S₂O₃ = 2NaI + Na₂S₄O₆可知，剩余的单质碘是0.182mol/L×5.50×10^-3L×1/2＝5.005×10^-4mol。而根据反应式SO₂ + I₂ +2H₂O = 4H⁺ + SO₄^2- +2I^-可知，与SO₂反应的单质碘是

0.280L÷22.4L/mol＝0.0125mol，所以碘水的浓度是（5.005×10^-4mol＋0.0125mol）÷0.100L = 0.130mol/L。