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),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、Fe3O4和SO2气体,实验后取d中溶液的置于锥形瓶中,用0.05mol/L标准碘溶液进行滴定,初读数为0.10mL,末读数如右图所示。
请回答下列问题:
1、称量样品所用的仪器为 ,将样品研细后再反应,其目的是
。
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。判断滴定已达终点的现象是______ 。
5、通过计算可知,该黄铜矿的纯度为 。
6、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 。(填编号)
1、分析天平(1分)、提高反应速率,并使黄铜矿充分反应 (2分)
2、b 、d (1分)
3、把装置中的二氧化硫气体全部吸收 (2分)
4、20.00 (1分)、溶液由无色变成蓝色,并半分钟内不褪色 (2分)
5、80% (1分)
6、 ② (2分)
a装置提供干燥的空气,b装置煅烧样品,c装置可除去未反应的氧气,d装置来吸收生成的SO2气体。
1、由题给数据可看出要求精度较高,所以称量样品应该用电子天平;煅烧样品时,为提高反应速率,使其充分反应,可研细样品以增大接触面积;
2、3:a装置除了干燥空气以外,还有利于观察空气流速,更重要的一个作用就是反应完毕后,仍需通一段时间的空气,保证把装置中的二氧化硫气体全部被d装置吸收
4、滴定管初读数为0.10 ml,末读数为20.10ml,所以标准碘溶液所耗体积为20.00ml;
滴定过程中发生反应:I2+SO2+2H2O=2HI+H2SO4,当SO2反应完毕后,碘可使淀粉呈蓝色。
5、由下列关系式可得:
CuFeS2 ~ 2 SO2 ~ 2I2
184g 2 mol
0.92g 0.05×0.02×10mol
故黄铜矿的纯度为:0.92/1.150=80%
6、本实验是通过硫的转化来算出CuFeS2的质量再求纯度的,这就要求SO2能准确求出,显然①③都存在SO2的溶解损失问题,而把SO2通入硝酸钡溶液中,SO2将全部转化为硫酸钡沉淀,即存在氧化还原反应:3SO2+2NO3—+3Ba2++2H2O=3BaSO4↓+2NO↑+4H+,通过关系式:SO2——BaSO4即可求解。