Question

【题目】黄铜矿是工业炼铜的主要原料，其主要成分为CuFeS2，现有一种天然黄铜矿(含SiO2)，为了测定该黄铜矿的纯度，甲同学设计了如图实验：

现称取研细的黄铜矿样品1.84 g，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0.05 mol·L－1 标准碘溶液进行滴定，消耗标准溶液20 mL。

请回答下列问题：

(1)将样品研细后再反应，其目的是__________________________________。

(2)装置a和c的作用分别是________和________(填标号，可以多选)。

a．除去SO2气体

b．除去空气中的水蒸气

c．有利于气体混合

d．有利于观察空气流速

e．除去反应后多余的氧气

(3)滴定达终点时的现象是_________________________________________。

(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___________________。

Answer 1

【答案】 增大接触面积，加快反应速率；使原料充分反应 bd e 锥形瓶中的溶液由无色变为蓝色且半分钟不褪色 使反应生成的SO2全部进入d装置中，使结果精确 50%

【解析】该实验原理是：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)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；
(2)装置a中的浓硫酸可易吸收空气中的水蒸气，同时根据冒出的气泡的速率来控制气体的通入量；灼热的铜网可以除去多余的氧气；
(3)当达到滴定终点时，二氧化硫已经被碘单质消耗完毕，再滴入一滴碘单质，遇到淀粉会变蓝且半分钟不褪色，证明反应达到反应终点；
(4)黄铜矿受热分解生成二氧化硫等一系列产物，分解完毕后仍然通入空气，可以将产生的二氧化硫全部排出去，使结果精确；
(5)根据滴定管的示数是上方小，下方大，可以读出滴定管示数是20.00mL，当达到滴定终点时，二氧化硫已经被碘单质消耗完毕，再滴入一滴碘单质，遇到淀粉会变蓝，根据反应实质，得到：2I2～2SO2～CuFeS2，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：×100%=50%。