Question

黄铜矿的主要成分X是由Cu、Fe、S三种元素组成的复盐，其中Cu、Fe两种元素的质量比为8：7；将m g X粉末全部溶于200 mL的浓HNO₃（假设S全部转化成SO₄^2-），反应后的溶液加水稀释至 2.12 L时测得其pH为0；将稀释后的溶液分为两等份，向其中一份溶液中滴加6.05mol?L^-1的NaOH溶液，向另一份溶液中滴加0.600mol?L^-1Ba（NO₃）₂溶液，两溶液中均生成沉淀，且沉淀的质量随所加溶液的体积变化如下图所示：

（1）试通过计算确定m的值．
（2）若X的摩尔质量为368g?mol^-1，试确定X的化学式．

Answer 1

分析：（1）X是由Cu、Fe、S三种元素组成的复盐，所以该盐的质量就是各种元素的总质量和，根据图象数据，氢氧化钠先中和酸，然后将铜离子、铁离子沉淀，据此来回答；
（2）根据物质相对分子质量的计算来回答．

解答：解：（1）依题意，Cu、Fe两种元素的质量比为8：7，则m g X中：n（Cu）：n（Fe）=

8

64

：

7

56

=1：1，当加水稀释至 2.12 L时测得其pH为0，此是氢离子浓度为1mol/L，根据图示数据，氢氧化钠先中和氢离子，然后将金属离子转化为沉淀，所以2n（Cu²⁺）+3n（Fe³⁺）=6.05mol?L^-1×0.2L×2-1mol?L^-1×2.12L，
故：n （Cu）=n （Fe）=0.06mol，n （S）=0.600mol?L^-1×0.1L×2=0.12mol，
因此mg=m（Cu）+m（Fe）+m（S）=0.06mol×64g?mol^-1+0.06mol×56g?mol^-1+0.12mol×32g?mol^-1=11.04g，即m的值为11.04．
答：m的值为11.04；
（2）解：设X的化学式为（CuFeS₂）_n，则（64+56+32×2）×n=368，解得：n=2，故X的化学式为Cu₂Fe₂S₄．
答：X的化学式为Cu₂Fe₂S₄．

点评：本题考查学生确定复杂化学式的计算方法，结合图象知识考查，增加了难度．