Question

【題目】有一種天然黃銅礦主要成分為CuFeS2 （含SiO2），為了測定該黃銅礦的純度，某同學設計了如圖1實驗：

稱取研細的黃銅礦樣品1.150g煅燒，生成Cu、Fe2O3 、FeO和SO2氣體，實驗后取d中溶液的1/5置于錐形瓶中，用0.01mo1/L標準碘溶液進行滴定，初讀數為0.10mL，末讀數如圖2所示．完成下列填空：

（1）裝置c的作用是____________________________。

（2）上述反應結束后，仍需通一段時間的空氣，其目的是_____________________。

（3）滴定時，標準碘溶液所耗體積為_____mL；用化學方程式表示滴定的原理：________________________________________。

（4）計算該黃銅礦的純度___________________。

（5）工業上利用黃銅礦冶煉銅產生的爐渣（含Fe2O3 、FeO、SiO2、Al2O3）可制備Fe2O3．

選用提供的試劑，設計實驗驗證爐渣中含有FeO．

提供的試劑：稀鹽酸 稀硫酸 KSCN溶液 KMnO4溶液 NaOH溶液

所選試劑為_________；證明爐渣中含有FeO的實驗現象為：_________________。

Answer 1

【答案】 除去混合氣體中未反應的氧氣 將系統裝置中SO2全部排入d中充分吸收 20.00 I2+SO2+2H2O=H2SO4+2HI 8% 稀硫酸、KMnO4溶液 稀硫酸浸取爐渣所得溶液能使KMnO4溶液褪色

【解析】（1）氣體通過裝置c中銅網，加熱條件下和氣體中剩余氧氣反應，因此裝置c的作用是除去混合氣體中未反應的氧氣；（2）黃銅礦受熱分解生成二氧化硫等一系列產物，分解完畢后仍然需要通入一段時間的空氣，可以將系統中的二氧化硫全部排入d中充分吸收，使結果更加精確；（3）根據滴定管的液面可判斷讀數是20.10mL，所以滴定時，標準碘溶液所消耗的體積為20.10mL－0.10mL＝20.00mL；反應中碘被SO2還原，反應的化學方程式為I2+SO2+2H2O=H2SO4+2HI。（4）根據硫原子守恒和電子守恒找出關系式：CuFeS2～2SO2～2I2，消耗掉0.01mo1/L標準碘溶液20.00mL時，即消耗的碘單質的量為：0.01mol/L×0.0200L=0.000200mol，所以黃銅礦的質量是：0.5×0.000200mol×184g/mol×5=0.092g，所以其純度是：0.092g/1.15×100%=8.0%；（5）若含有FeO，利用稀酸（非氧化性）溶解后生成的亞鐵離子，則具有還原性，而給出的試劑中KMnO4溶液具有強氧化性，可使KMnO4溶液褪色，則選擇試劑為稀硫酸、KMnO4溶液，操作為：取少量固體溶于稀硫酸，然后滴加KMnO4溶液，觀察到溶液褪色，則證明含有FeO。