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(含少量脉石SiO2),为了测定该黄
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(含少量脉石SiO2),为了测定该黄铜矿的纯度,某同学设计了如图1实验:现称取研细的黄铜矿样品1....
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(含少量脉石SiO2),为了测定该黄铜矿的纯度,某同学设计了如图1实验:现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、Fe2O3、FeO和SO2气体,实验后取d中溶液的110置于锥形瓶中,用0.05000mol?L-1标准碘溶液进行滴定,初读数为0.10mL,末读数如图2所示.(1)冶炼铜的反应为8CuFeS2+21O2 高温 . 8Cu+4FeO+2Fe2O3+16SO2若CuFeS2中Fe的化合价为+2,反应中被还原的元素是______(填元素符号).(2)装置a的作用是______.A.有利于空气中氧气充分反应 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(3)上述反应结束后,仍需通一段时间的空气,其目的是______.(4)滴定时,标准碘溶液所耗体积为______mL.用化学方程式表示滴定的原理:______.(5)通过计算可知,该黄铜矿的纯度为______.
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(1)反应为8CuFeS2+21O2
8Cu+4FeO+2Fe2O3+16SO2中,元素化合价降低的为铜元素化合价从+2价变化为0价,氧元素化合价从0价变化为-2价,元素化合价降低做氧化剂被还原;故答案为:Cu、O;
(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)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:将系统装置中SO2全部排入d中充分吸收;
(4)根据滴定管的示数是上方小,下方大,可以读出滴定管示数是20.10mL,当达到滴定终点时,二氧化硫已经被碘单质消耗完毕,再滴入一滴碘单质,遇到淀粉会变蓝,滴定的原理反应的化学方程式为:I2+SO2+2H2O=H2SO4+2HI,
故答案为:20.10;I2+SO2+2H2O=H2SO4+2HI;
(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20.10mL-0.10mL=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:
×100%=80%,
故答案为:80%.
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(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)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:将系统装置中SO2全部排入d中充分吸收;
(4)根据滴定管的示数是上方小,下方大,可以读出滴定管示数是20.10mL,当达到滴定终点时,二氧化硫已经被碘单质消耗完毕,再滴入一滴碘单质,遇到淀粉会变蓝,滴定的原理反应的化学方程式为:I2+SO2+2H2O=H2SO4+2HI,
故答案为:20.10;I2+SO2+2H2O=H2SO4+2HI;
(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20.10mL-0.10mL=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 |
故答案为:80%.
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