Question

某同学为测定黄铜矿的纯度（主要成分CuFeS₂含少量SiO₂），设计如下实验：称取2.0g研细的该黄铜矿样品，高温下和空气中的氧气充分反应：
6CuFeS₂+19O₂

△

 6CuO+2Fe₃O₄+12SO₂生成的SO₂进入D中和水发生反应：SO₂+H₂O=H₂SO₃；

（1）称量该样品时用的仪器的名称为

 

．
（2）装置A的作用

 

；
a．有利于空气中氧气充分反应b．除去空气中的水份
c．有利于气体混合d．有利于观察空气流速
（3）装置B中反应结束后，仍需继续通一段时间空气的目的

 

．
（4）实验后将D中的溶液全部转移至锥形瓶，用1.0mol/L的I₂溶液进行滴定，反应为：H₂SO₃+I₂+H₂O=H₂SO₄+2HI，达到终点时消耗I₂溶液20.00mL，判断滴定达到终点的现象为

 

，通过计算，该黄铜矿的纯度为

 

（Cu：64   Fe：56   S：32）

Answer 1

分析：（1）根据“称取2.0g研细的该黄铜矿样品”中质量的准确度确定称量仪器名称；
（2）根据装置B中需要加热反应，气体必须是干燥的、及通过过程浓硫酸的气泡可以控制空气流速分析；
（3）根据装置B和装置C中有残留的二氧化硫及氧气能够氧化亚硫酸分析；
（4）根据滴定反应中有碘单质参加，指示剂为淀粉，反应结束前溶液为无色，反应结束溶液变成蓝色判断滴定终点；根据反应方程式找出关系式CuFeS₂～2SO₂～2H₂SO₃～2I₂，根据碘单质的物质的量计算出CuFeS₂的物质的量及该黄铜矿的纯度．

解答：解：（1）根据题中数据，称量的样品质量为2.0g，所以使用的称量仪器是托盘天平，
故答案为：托盘天平；
（2）a．装置A的浓硫酸没有使空气中的氧气充分反应的作用，故a错误；
b．由于装置B中需要加热反应，必须除去空气中的水份，避免试管炸裂，故b正确；
c．该反应中只有氧气与CuFeS₂反应，不需要将气体充分混合，故c错误；
d．可以根据浓硫酸中产生的气泡判断空气流速，以便可知通入空气速度，故d正确；
故选bd；
（3）装置B中反应结束后，为了使装置B和装置C中的二氧化硫全部进入D装置，使结果准确及除去B中多余的O₂，防止其氧化D中生成的H₂SO₃，所以需要继续通一段时间空气，
故答案为：使生成SO₂全部进入D装置，使结果准确；除去B中多余的O₂，防止其氧化D中生成的H₂SO₃；
（4）反应H₂SO₃+I₂+H₂O=H₂SO₄+2HI中有碘单质参加反应，使用的指示剂为淀粉，反应结束前溶液为无色，反应结束后碘过量溶液变成蓝色，所以滴定终点为：溶液恰好由无色变成浅蓝色，且半分钟内不褪色；根据反应6CuFeS₂+19O₂

△

6CuO+2Fe₃O₄+12SO₂、H₂SO₃+I₂+H₂O=H₂SO₄+2HI
可得关系式：CuFeS₂～2SO₂～2H₂SO₃～2I₂，反应消耗的碘单质的物质的量为：1.0mol/L×0.02L=0.02mol，n（CuFeS₂）=

1

2

n（I₂）=0.0mol，
该黄铜矿样品的纯度为：

184g×0.01mol

2.0g

×100%=92%，
故答案为：溶液恰好由无色变成浅蓝色，且半分钟内不褪色；92%．

点评：本题考查探究物质的组成、测量物质的含量，该题是高考中的常见题型，属于中等难度的试题．试题侧重对学生能力的培养和训练，有利于培养学生规范严谨的实验设计、操作能力，重点考查实验基本操作的规范性和准确性及灵活运用知识解决实际问题的能力．该类试题综合性强，理论和实践的联系紧密，有的还提供一些新的信息，这就要求学生必须认真、细致的审题，联系所学过的知识和技能，进行知识的类比、迁移、重组，全面细致的思考才能得出正确的结论．