Question

（2013?房山區一模）某黃銅礦樣品標注顯示：主要成分為CuFeS₂（含81.5%），其余多為脈石（SiO₂）．為檢驗該黃銅礦的純度是否與標注一致，設計了如下實驗：

已知：①在空氣存在下煅燒黃銅礦，生成Cu、Fe₃O₄和SO₂氣體．②亞硫酸易被氧化：2H₂SO₃+O₂=2H₂SO₄
請回答下列問題：
（1）檢驗裝置氣密性后，稱取研細的黃銅礦樣品1.150g，放入硬質玻璃管中，研細的目的是

使樣品快速、充分反應

．
（2）通入空氣一段時間后，點燃酒精噴燈加熱樣品，充分反應，裝置B、裝置C中反應的化學方程式分別是

3CuFeS₂+8O₂

高溫

3Cu+Fe₃O₄+6SO₂

、

SO₂+H₂O?H₂SO₃

．
（3）反應過程中，裝置A的作用是

②④

（填序號）．
①除去空氣中的二氧化碳       ②除去空氣中的水蒸氣　　　　③使空氣成分均勻混合         ④用于觀察、控制空氣流速
（4）反應結束前的操作是：先撤掉酒精噴燈，再

通入空氣至硬質玻璃管冷卻

，其目的是

防止C中溶液倒吸且使裝置內SO₂被C溶液充分吸收反應

．
（5）取裝置C中溶液的1/10置于錐形瓶中，用0.05mol?L^-1標準碘溶液進行滴定，反應的離子方程式為

I₂+H₂SO₃=SO₄^2-+2I^-

；判斷滴定達到終點的現象是

無色溶液變藍色

；若滴定中消耗標準碘溶液20.00mL，則該黃銅礦的純度測定結果比標注值

偏低

（偏低或偏高），造成該結果的原因之一可能是

SO₂與H₂O反應可逆致少量SO₂跑掉或H₂SO₃易被氧化

，改進的建議是

減慢通入空氣的速度或改用NaOH淀粉溶液吸收SO₂

．

Answer 1

分析：（1）增大固體的表面積可以加快化學反應速率；
（2）通入空氣一段時間后，點燃酒精噴燈加熱樣品，充分反應，裝置B中發生的反應是CuFeS₂和氧氣反應生成銅、四氧化三鐵、和二氧化硫，裝置C中反應是二氧化硫和水反應生成亞硫酸；
（3）濃硫酸可以將水除去，還可以根據冒出氣泡的速率來調節空氣流速；
（4）二氧化硫全部被吸收是實驗成敗的關鍵；
（5）亞硫酸和單質碘之間發生氧化還原反應，反應的終點是指示劑淀粉遇到碘單質變藍的溶液，隨反應進行，碘單質反應完后藍色變為無色；SO₂與H₂O反應是可逆反應，不能反應完全，過程中少量SO₂跑掉，H₂SO₃易被氧化為硫酸都是造成測定結果偏低的原因，改進措施減慢通入空氣的速度或改用NaOH淀粉溶液吸收SO₂．

解答：解：該實驗原理是：根據黃銅礦受熱分解產生的二氧化硫的量的測定（二氧化硫可以用碘水來標定），結合元素守恒可以確定黃銅礦的量，進而計算其純度．
（1）將樣品研細后再反應，即增大固體的表面積，目的是使原料充分反應、加快反應速率，故答案為：使原料充分反應、加快反應速率；
（2）通入空氣一段時間后，點燃酒精噴燈加熱樣品，充分反應，裝置B中發生的反應是CuFeS₂和氧氣反應生成銅、四氧化三鐵、和二氧化硫，反應的化學方程式為：3CuFeS₂+8O₂

高溫

3Cu+Fe₃O₄+6SO₂，裝置C中反應是二氧化硫和水反應生成亞硫酸，反應的化學方程式為SO₂+H₂O?H₂SO₃，
故答案為：3CuFeS₂+8O₂

高溫

3Cu+Fe₃O₄+6SO₂，SO₂+H₂O?H₂SO₃；
（3）裝置a中的濃硫酸可易吸收空氣中的水蒸氣，同時根據冒出的氣泡的速率來控制氣體的通入量，故答案為：BD；
（4）黃銅礦受熱分解生成二氧化硫等一系列產物，分解完畢后仍然通入空氣，可以將產生的二氧化硫全部排出去，使結果精確，先撤掉酒精噴燈，再通入空氣至硬質玻璃管冷卻，目的防止C中溶液倒吸且使裝置內SO₂被C溶液充分吸收反應，
故答案為：通入空氣至硬質玻璃管冷卻；防止C中溶液倒吸且使裝置內SO₂被C溶液充分吸收反應；
（5）亞硫酸和單質碘之間發生氧化還原反應，反應的離子方程式為：I₂+H₂SO₃=SO₄^2-+2I^-；反應的終點是指示劑淀粉遇到碘單質變藍的溶液，隨反應進行，碘單質反應完后藍色變為無色；SO₂與H₂O反應是可逆反應，不能反應完全，過程中少量SO₂跑掉，H₂SO₃易被氧化為硫酸都是造成測定結果偏低的原因，改進措施減慢通入空氣的速度或改用NaOH淀粉溶液吸收SO₂；
故答案為：I₂+H₂SO₃=SO₄^2-+2I^-；無色溶液變藍色；偏低；SO₂與H₂O反應可逆致少量SO₂跑掉或H₂SO₃易被氧化；減慢通入空氣的速度或改用NaOH淀粉溶液吸收SO₂．

點評：本題考查了物質性質的實驗探究方法，題干信息的利用和分析判斷，實驗的分析方法和物質性質的熟練掌握是解題關鍵，題目難度中等．