Question

黄铜矿是工业炼铜的主要原料，其主要成分为CuFeS₂，现有一种天然黄铜矿（含SiO₂），为了测定该黄铜矿的纯度，甲同学设计了如图1实验：

现称取研细的黄铜矿样品1.84g，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，消耗标准溶液20mL。请回答下列问题：

（1）将样品研细后再反应，其目的是                       。

（2）装置a和c的作用分别是_          和        （填标号，可以多选）。

a．除去SO₂气体  b．除去空气中的水蒸气

c．有利于气体混合

d．有利于观察空气流速

e．除去反应后多余的氧气

（3）滴定达终点时的现象是                                 。

（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          。

乙同学在甲同学实验的基础上，设计了两种与甲不同的吸收方法，并对吸收产物进行有关处理，同样也测出了黄铜矿的纯度。

（6）方法一：用如图2装置替代上述实验装置d，同样可以达到实验目的是         （填序号）。

（7）方法二：将原装置d中的试液改为Ba（OH）₂，但测得的黄铜矿纯度却产生了+1%的误差，假设实验操作均正确，可能的原因主要有                        。

Answer

（1）增大接触面积，使原料充分反应、加快反应速率（2）bd ； e

（3）锥形瓶中的溶液由无色变为蓝色且半分钟不褪色

（4）使反应生成的SO2全部进入d装置中，使结果精确（5）50%（6）②

（7）空气中的CO2与Ba（OH）2反应生成BaCO3沉淀或BaSO3被氧化成BaSO4

【解析】

试题分析：（1）研细的目的是增大固体的接触面积，使原料充分反应、加快反应速率；

（2）浓硫酸能除去空气中的水蒸气，且洗气瓶有利于观察空气流速，答案选bd；灼热的铜网能除去反应后多余的氧气，答案选e；

（3）碘遇淀粉显蓝色，则终点时的实验现象是锥形瓶中的溶液由无色变为蓝色且半分钟不褪色。

（4）反应结束后，仍需通入一段时间的空气，其目的是使反应生成的SO2全部进入d装置中，使结果更准确；

（5）由c•V可知n(I2)＝0.05mol/L×20.00×10—3L＝0.001mol，由I2+SO2+2H2O＝4H++2I—+SO42可知n(SO2)＝n(I2)＝0.001mol，则总的n(SO2)＝0.01mol，根据S原子守恒，由CuFeS2～2SO2可知，n(CuFeS2)＝0.01mol÷2＝0.005mol，m(CuFeS2)＝0.005mol×184g/mol＝0.92g，则其纯度为×100%＝50%。

（6）SO2不能与BaCl2反应，①错误；SO2与Ba(NO3)2溶液反应，生成白色的硫酸钡沉淀，过滤、干燥、称取沉淀的质量，可以测定样品的纯度，②正确；SO2不能与NaHSO3溶液反应，③错误；答案选②；

（7）空气中的CO2与Ba(OH)2反应生成BaCO3沉淀，BaSO3被氧化成BaSO4，这些因素都可能导致误差。

考点：考查仪器的使用、影响化学反应速率的因素、混合物的分离和提纯、测定样品的纯度等知识