Question

9．已知酸性高錳酸鉀溶液將硫化銅、硫化亞銅氧化成Cu²⁺，SO₄^2-，本身被還原成Mn²⁺．現有CuS和Cu₂S組成的混合物的質量為ag，研成粉末完全溶于27mL0.2mol•L^-1酸性高錳酸鉀溶液（過量）中，充分反應后，滴加15mL0.2mol•L^-1硫酸亞鐵溶液至恰好完全反應，則a可能等于（　�。�

• A． 0.288g
• B． 0.366g
• C． 0.384g
• D． 0.396g

Answer 1

分析 經分析知，高錳酸鉀溶液的物質的量n=CV=0.0054mol，其中一部分和CuS和Cu₂S組成的混合物反應，一部分和15mL0.2mol•L^-1硫酸亞鐵溶液中的Fe²⁺反應，根據消耗的Fe²⁺的物質的量n=CV=0.003mol，可知被反應掉的高錳酸鉀的物質的量，從而可知被CuS和Cu₂S消耗掉的高錳酸鉀的物質的量，再根據若混合物中只有CuS和Cu₂S只有來討論．

解答 解：經分析知，高錳酸鉀溶液的物質的量n=CV=0.0054mol，其中一部分和CuS和Cu₂S組成的混合物反應，其余的和15mL0.2mol•L^-1硫酸亞鐵溶液中的Fe²⁺反應．
被由于消耗的Fe²⁺的物質的量n=CV=0.003mol，設被Fe²⁺消耗的高錳酸鉀的物質的量為xmol，根據和高錳酸鉀溶液的反應關系可知：
   5Fe²⁺～MnO₄^-
     5                 1
 0.003mol         xmol
故有：$\frac{5}{0.003mol}$=$\frac{1}{xmol}$   解得X=0.0006mol
可知被CuS和Cu₂S組成的混合物反應掉的高錳酸鉀的物質的量n=0.0054mol-0.0006mol=0.0048mol．
（1）若固體中只有CuS．設CuS的物質的量為ymol，根據其與高錳酸鉀溶液的反應可知：
5CuS～8MnO₄^-
5                       8
ymol              0.0048mol
故有：$\frac{5}{ymol}=\frac{8}{0.0048mol}$
解得y=0.003mol，則質量m=0.288g；
（2）若固體中只有Cu₂S．設Cu₂S的物質的量為zmol，根據其與高錳酸鉀溶液的反應可知：
Cu₂S～2MnO₄^-
1                       2
zmol              0.0048mol
故有：$\frac{1}{zmol}=\frac{2}{0.0048mol}$
解得z=0.003mol，則質量m=0.384g；
綜合分析可知，CuS和Cu₂S的混合物的質量介于0.288g到0.384g之間，故選B．

點評 本題考查了氧化還原反應的有關計算，難度較大，應注意根據混合物的組成來分類討論，注意解題思路的梳理．