Question

黄铜矿是工业炼铜的主要原料，其主要成分为CuFeS 2 ，现有一种天然黄铜矿（含少量SiO 2 ），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CuFeS 2 ，现有一种天然黄铜矿（含少量SiO 2 ），为了测定该黄铜矿的纯度，某同学设计了如下实验： 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、Fe 3 O 4 和SO 2 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20.00mL。请回答下列问题：（1）称量样品所用的仪器为 （填“托盘天平”或“电子天平”），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）。a．除去SO 2 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）上述反应结束后，仍需通一段时间的空气，其目的是 。（4）通过计算可知，该黄铜矿的纯度为 。（5）若用右图装置替代上述实验装置d，同样可以达到实验目的的是 （填序号）。 （6）若将原装置d中的试液改为Ba(OH) 2 ，测得的黄铜矿纯度误差为＋1%，假设实验操作均正确，可能的原因主要有 。

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Answer 1

（1）电子天平，使原料充分反应、加快反应速率。 （2）b、d和e （3）使反应生成的SO 2 全部进入d装置中，使结果精确。 （4）80% （5）②。 （6）空气中的CO 2 与Ba(OH) 2 反应生成BaCO 3 沉淀；BaSO 3 被氧化成BaSO 4

（1）托盘天平的精确度为 0.1g，故只有电子天平才能称取1.150g样品；研细的目的是增大固体的表面积，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；灼热铜网的目的是除去反应后多余的氧气； （3）反应结束后，装置中还有SO 2 ， 所以仍需通入一段时间的空气，其目的是使反应生成的SO 2 全部进入d装置中，使结果精确； （4）由c?V可知n(I 2 )=0.05mol/L×20.00×10 -3 L，由I 2 +SO 2 +2H 2 O=4H + +2I - +SO 4 2- 可知n(SO 2 )=n(I 2 )=0.05mol/L×20.00×10 -3 L，则总的n(SO 2 )=0.05mol/L×20.00×10 -3 L÷1/10，由CuFeS 2 ～2SO 2 可知，n(CuFeS 2 )=0.05mol/L×20.00×10 -3 L÷1/10÷2，由n?M可知m(CuFeS 2 )=0.05mol/L×20.00×10 -3 L÷1/10÷2×184g/mol，则其纯度为0.05mol/L×20.00×10 -3 L÷1/10÷2×184g/mol÷1.150g×100%=80%； （5）SO 2 不能与BaCl 2 反应，故①错误；SO 2 与Ba(NO 3 ) 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，故②正确；SO 2 不能与NaHSO 3 溶液反应，故③错误； （6）空气中的CO 2 与Ba(OH) 2 反应生成BaCO 3 沉淀，BaSO 3 被氧化成BaSO 4 ，这些因素都可能导致误差