Question

2g Cu₂S和CuS的混合物在酸性溶液中用400mL 0.075mol/L KMnO₄溶液处理，发生反应如下：

①______MnO₄^-+______Cu₂S+______H⁺=______Cu²⁺+______SO₂+______Mn²⁺+______H₂O

②6MnO₄^-+5CuS+28H⁺=5Cu²⁺+5SO₂+6Mn²⁺+14H₂O

反应后煮沸溶液赶尽SO₂，剩余的KMnO₄恰好与350mL0.1mol/L（NH₄）₂Fe（SO₄）₂溶液完全反应，反应式为：③MnO₄^-+5Fe²⁺+8H⁺=Mn²⁺+5Fe³⁺+4H₂O

请回答：

（1）配平KMnO₄与Cu₂S反应的离子方程式：

______MnO₄^-+______Cu₂S+______H⁺=______Cu²⁺+______SO₂+______Mn²⁺+______H₂O，若标准状况下有1.12L SO₂生成，则被还原的MnO₄^—物质的量是                   。

（2）KMnO₄溶液与混合物反应后，剩余KMnO₄的物质的量为__________mol。

（3）混合物中Cu₂S的质量分数为__________。

Answer

（8分）

（1）8；5；44；10；5；8；22；0.06 mol；

（2）0.007；

（3） 40%

【解析】

试题分析：（1）KMnO4与Cu2S反应中，Mn元素的化合价降低5，Cu、S元素的化合价升高，共升高8，由电子、电荷及原子守恒可知，离子反应为8MnO4-+5Cu2S+44H+=10Cu2++5SO2+8Mn2++22H2O，标准状况下有1.12L SO2生成，其物质的量为=0.05mol，由电子守恒可知被SO2还原的MnO4-物质的量是=0.06mol，故答案为：8；5；44；10；5；8；22；0.06 mol；

（2）设剩余的物质的量为x，则

MnO4- + 5Fe2++8H+═Mn2++5Fe3++4H2O

1mol 5mol

xmol 0.350L×0.1mol/L

解得x=0.007，故答案为：0.007；

（3）高锰酸钾的总物质的量为0.400L×0.075mol/L=0.03mol，所以KMnO4溶液与混合物反应，消耗KMnO4的物质的量为0.03mol-0.007mol=0.023mol，

设CuS、Cu2S的物质的量分别为x、y

8MnO4-+5Cu2S+44H+═10Cu2++5SO2+8Mn2++22H2O

y y

6MnO4-+5CuS+28H+=5Cu2++5SO2+6Mn2++14H2O

x

则96x+160y=2g，+y=0.023mol，解之得：x=0.0125mol y=0.005mol，所以Cu2S的质量为0.8g，CuS的质量为1.2g，Cu2S的质量分数为×100%=40%，故答案为：40%。

考点：考查了氧化还原反应计算的相关知识。