Question

2 g Cu₂S和CuS的混合物在酸性溶液中用400 mL 0.075 mol·L^－1 KMnO₄溶液处理，发生反应如下：

＋5Cu₂S＋44H^＋= 10Cu^2＋＋5SO₂↑＋8Mn^2＋＋22H₂O

＋5CuS＋28H^＋ = 5Cu^2＋＋5SO₂↑＋6Mn^2＋＋14H₂O

反应后煮沸溶液，赶尽SO₂，剩余的KMnO₄恰好与350 mL 0.1 mol·L^－1（NH₄）₂Fe（SO₄）₂溶液完全反应。（1）配平KMnO₄与（NH₄）₂Fe（SO₄）₂反应的离子方程式

______＋______Fe^2＋＋______H^＋ =______Mn^2＋＋______Fe^3＋＋______H₂O

（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

（1）1 5 8 1 5 4 （2）0.007 （3）40%

【解析】

试题分析：（1）KMnO4氧化亚铁离子的反应中，Mn元素的化合价降低5，Fe元素的化合价升高1，由电子、电荷及原子守恒可知，离子反应为MnO4-+5 Fe2＋＋8H＋ =Mn2＋＋5Fe3＋＋4H2O；

（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；

（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%。

考点：考查了氧化还原反应计算的相关知识。