Question

（14分）黄铜矿是工业炼铜的主要原料，主要成分为CuFeS₂，含少量脉石。为测定该黄铜矿的纯度，某同学设计了如下实验：

    用电子天平称取研细的黄铜矿样品1.150g，在空气存在下进行煅烧，生成Cu、Fe₃O₄和SO₂气体，实验后取d中溶液的1/10置于锥形瓶中，用0.05mol/L标准碘溶液进行滴定，消耗标准碘溶液20.00mL。请回答下列问题：

（1）将样品研细后再进行反应，其目的是          ；标准碘溶液应盛放在（填“碱式”或“酸式”）        滴定管中。

（2）装置a的作用是                                                            

（填序号）。

A．除去空气中的二氧化碳  B．除去空气中的水蒸气

C．有利于气体混合    D．有利于观察、控制空气流速

（3）若去掉c装置，会使测定结果（填“偏低”、“偏高”或“无影响”）            ，写出影响测定结果的化学方程式：                    。

（4）上述反应结束后，仍需通一段时间的空气，其目的是             。

（5）通过计算可知，该黄铜矿的纯度为              。

Answer

（14分）

（1）使原料充分反应，加快反应速率（2分）酸式（2分）

（2）B D（2分）

（3）偏低（2分） （2分）

（4）使反应生成的气体全部进入d装置中，使测定结果精确（2分） （5）80%（2分）

【解析】

试题分析：（1）将样品研细后再反应，即增大固体的表面积，目的是使原料充分反应、加快反应速率；标准液为I2溶液，具有氧化性，能氧化橡胶管，不能用碱式滴定管盛放，应选用酸式滴定管。

（2）装置a中的浓硫酸可易吸收空气中的水蒸气，同时根据冒出的气泡的速率来控制气体的通入量，故答案为：BD。

（3）去掉c装置，气体中二氧化硫在水溶液中会和氧气反应，反应的化学方程式为：2SO2+O2+H2O=2H2SO4，测定结果偏低。

（4）黄铜矿受热分解生成二氧化硫等一系列产物，分解完毕后仍然通入空气，可以将产生的二氧化硫全部排出去，进入d装置中，使结果精确。

（5）根据氧化还原反应中得失电子总数相等和S元素守恒可得到：2I2～2SO2～CuFeS2，消耗掉0.05mol/L标准碘溶液20.00mL时，即消耗的碘单质的量为：0.05mol/L×0.02L=0.0010mol，所以黄铜矿的质量是：0.5×0.0010mol×184g/mol×10=0.92g，所以其纯度是：0.92g÷1.15g×100%=80%。

考点：本题考查基本仪器、滴定原理、实验方案的设计与分析、化学计算。