Question

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

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：现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110置于锥形瓶中，用0.05mol?L-1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______．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______．（6）假设实验操作均正确，测得的黄铜矿纯度仍然偏低，可能的原因主要有______．（7）此装置存在一个明显的缺陷，加以改正______．

Answer 1

（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；碘具有氧化性，应放在酸式滴定管中；
故答案为：使原料充分反应、加快反应速率；酸式；
（2）装置a中的浓硫酸可以吸收空气中的水蒸气，防止水蒸气进入反应装置b中发生危险，同时根据冒出的气泡的快慢来控制气体的通入量，
故选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，测定结果偏小，
故答案为：偏低；2SO₂+O₂+H₂O=2H₂SO₄；
（4）黄铜矿受热分解生成二氧化硫等一系列产物，分解完毕后仍然需要通入一段时间的空气，可以将b、d装置中的二氧化硫全部排出去，使结果更加精确，
故答案为：使反应生成的SO₂全部进入d装置中，使侧定结果精确；
（5）根据硫原子守恒和电子守恒找出关系式：CuFeS₂～2SO₂～2I₂，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%，故答案为：80%；
（6）二氧化硫没和碘反应就逸出，或装置中氧气在c中没除尽，在d中和二氧化硫反应，都会使结果偏低；
故答案为：用水吸收SO₂不充分，H₂SO₃部分被氧化；
（7）二氧化硫为有毒气体，不能直接排放到大气中，应增加尾气处理装置；故答案为：增加尾气处理装置，防止污染空气．