黄铜矿是工业炼铜的主要原料.主要成分为CuFeS2.含少量脉石.为测定该黄铜矿的纯度.某同学设计了如下实验:现用电子天平称取研细的黄铜矿样品1.150g.在空气存在下进行煅烧.生成Cu.Fe3O4和SO2气体.实验后取d中溶液的110置于锥形瓶中.用0.05mol?L-1标准碘溶液进行滴定.消耗标准碘溶液20.00mL．请回答下列问题:(1)将样品研细后再进行反应.其目的� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

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黄铜矿是工业炼铜的主要原料，主要成分为CuFeS₂，含少量脉石，为测定该黄铜矿的纯度，某同学设计了如下实验：

现用电子天平称取研细的黄铜矿样品1.150g，在空气存在下进行煅烧，生成Cu、Fe₃O₄和SO₂气体，实验后取d中溶液的

置于锥形瓶中，用0.05mol?L^-1标准碘溶液进行滴定，消耗标准碘溶液20.00mL．请回答下列问题：
（1）将样品研细后再进行反应，其目的是

；标准碘溶液应盛放在（填“碱式”或“酸式”）

滴定管中．
（2）装置a的作用是

．
A．除去空气中的二氧化碳　　　　　　　
B．除去空气中的水蒸气
C．有利于气体混合　　　　　　　　　　　　　
D．有利于观察、控制空气流速
（3）若去掉c装置，会使测定结果（填“偏低”、“偏高”或“无影响”）

，写出影响测定结果的化学方程式

．
（4）上述反应结束后，仍需通一段时间的空气，其目的是

．
（5）通过计算可知，该黄铜矿的纯度为

．
（6）假设实验操作均正确，测得的黄铜矿纯度仍然偏低，可能的原因主要有

．
（7）此装置存在一个明显的缺陷，加以改正

．

考点：探究物质的组成或测量物质的含量

专题：实验探究和数据处理题

分析：该实验原理是：黄铜矿样品在b装置中燃烧，反应为8CuFeS₂+21O₂

高温

8Cu+4FeO+2Fe₂O₃+16SO₂中，生成Cu、Fe₂O₃、FeO和SO₂气体，c装置除去没反应的氧气，反应为2Cu+O₂

△

2CuO，d装置吸收反应产生的二氧化硫，发生反应：I₂+SO₂+2H₂O=H₂SO₄+2HI，为了保证全部被吸收，要从a装置通入空气把装置中二氧化硫排净，根据黄铜矿受热分解产生的二氧化硫的量的测定（二氧化硫可以用碘水来标定），结合元素守恒可以确定黄铜矿的量，进而计算其纯度．
（1）增大固体的表面积可以加快化学反应速率；碘具有氧化性，应放在酸式滴定管中；
（2）浓硫酸可以将水除去，还可以根据冒出气泡的速率来调节空气流速；
（3）去掉c装置气体中二氧化硫在水溶液中会和氧气反应，测定结果偏小；
（4）反应产生的二氧化硫应该尽可能的被d装置吸收；
（5）先找出黄铜矿和二氧化硫及碘单质的关系式CuFeS₂～2SO₂～2I₂，再根据题中数据进行计算；
（6）测定原理是发生反应：I₂+SO₂+2H₂O=H₂SO₄+2HI，导致二氧化硫减少的操作会使结果偏低；
（7）二氧化硫有毒，不能直接排放大气．

解答： 解：（1）将样品研细后再反应，即增大固体的表面积，目的是使原料充分反应、加快反应速率；碘具有氧化性，应放在酸式滴定管中；
故答案为：使原料充分反应、加快反应速率；酸式；
（2）装置a中的浓硫酸可以吸收空气中的水蒸气，防止水蒸气进入反应装置b中发生危险，同时根据冒出的气泡的快慢来控制气体的通入量，
故选BD；
（3）去掉c装置气体中二氧化硫在水溶液中会和氧气反应，反应的化学方程式为：2SO₂+O₂+H₂O=2H₂SO₄，测定结果偏小，
故答案为：偏低；2SO₂+O₂+H₂O=2H₂SO₄；
（4）黄铜矿受热分解生成二氧化硫等一系列产物，分解完毕后仍然需要通入一段时间的空气，可以将b、d装置中的二氧化硫全部排出去，使结果更加精确，
故答案为：使反应生成的SO₂全部进入d装置中，使侧定结果精确；
（5）根据硫原子守恒和电子守恒找出关系式：CuFeS₂～2SO₂～2I₂，消耗掉0.05mol/L标准碘溶液20.00mL时，即消耗的碘单质的量为：0.05mol/L×0.02L=0.0010mol，所以黄铜矿的质量是：0.5×0.0010mol×184g/mol×10=0.92g，所以其纯度是：

0.92g

1.15g

×100%=80%，故答案为：80%；
（6）二氧化硫没和碘反应就逸出，或装置中氧气在c中没除尽，在d中和二氧化硫反应，都会使结果偏低；
故答案为：用水吸收SO₂不充分，H₂SO₃部分被氧化；
（7）二氧化硫为有毒气体，不能直接排放到大气中，应增加尾气处理装置；故答案为：增加尾气处理装置，防止污染空气．

点评：本题考查了探究黄铜矿的纯度，涉及了仪器选择、纯度计算等知识，注意关系法和电子得失守恒的应用，本题难度较大．

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