工业上为了测定辉铜矿(主要成分是Cu2S)中Cu2S的质量分数,设计了如图装置.实验时按如下步骤操作:A.

工业上为了测定辉铜矿(主要成分是Cu2S)中Cu2S的质量分数,设计了如图装置.实验时按如下步骤操作:A.
工业上为了测定辉铜矿(主要成分是Cu2S)中Cu2S的质量分数,设计了如图装置.实验时按如下步骤操作:

A.连接全部仪器,使其成为如图装置,并检查装置的气密性.
B.称取研细的辉铜矿样品1.000g.
C.将称量好的样品小心地放入硬质玻璃管中.
D.以每分钟1L的速率鼓入空气.
E.将硬质玻璃管中的辉铜矿样品加热到一定温度,发生反应为:Cu2S+O2=SO2+2Cu.
F.移取25.00mL含SO2的水溶液于250ml锥形瓶中,用0.0100mol/L KMnO4标准溶液滴定至终点.按上述操作方法重复滴定2-3次.
试回答下列问题:
(1)装置①的作用是______;装置②的作用是______.
(2)假定辉铜矿中的硫全部转化为SO2,并且全部被水吸收,则操作F中所发生反应的化学方程式为______,当产生______的现象时可判断滴定已经达到终点.
(3)若操作F的滴定结果如下表所示,则辉铜矿样品中Cu2S的质量分数是______.
滴定
次数
待测溶液的
体积/mL
标准溶液的体积
滴定前刻度/mL滴定后刻度/mL
125.001.0421.03
225.001.9821.99
325.003.2021.24
(4)本方案设计中由一个明显的缺陷影响了测定结果(不属于操作失误),你认为是______(写一种既可).
(5)已知在常温下FeS的 Ksp=6.25×10-18,H2S饱和溶液中c(H+)与c(S2-)之间存在如下关系:c2(H+)?(S2-)=1.0×10-22.在该温度下,将适量FeS投入硫化氢饱和溶液中,欲使溶液中(Fe2+)为1mol/L,应调节溶液的c(H)为______.
about_me 1年前 已收到1个回答 举报

D_cora 春芽

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根据实验原理,利用装置制得辉铜矿样品加热生成的二氧化硫气体的水溶液,再根据高锰酸钾氧化二氧化硫的水溶液,采用滴定的方法根据消耗的高锰酸钾的量计算二氧化硫的量,再进一步转化成Cu2S的质量,从而计算其质量分数;
(1)根据以上分析空气中不能含有还原性和酸性气体,所以应除去,则装置①的作用是:除去空气中的还原性气体与酸性气体;装置②的作用是:干燥空气;
故答案为:除去空气中的还原性气体与酸性气体;干燥空气;
(2)利用二氧化硫的水溶液亚硫酸具有还原性与高锰酸钾发生氧化还原反应生成硫酸锰、硫酸钾、硫酸和水,则方程式为2KMnO4+5H2SO3=2MnSO4+K2SO4+2H2SO4+3H2O;根据高锰酸钾滴定亚硫酸溶液,当滴入最后一滴标准KMnO4溶液后,溶液由无色变为淡紫色,并在半分钟内不褪色即为终点;
故答案为:2KMnO4+5H2SO3=2MnSO4+K2SO4+2H2SO4+3H2O;滴入最后一滴标准KMnO4溶液后,溶液由无色变为淡紫色,并在半分钟内不褪色;
(3)高锰酸钾三次的次的用量分别为:19.99 mL、20.01 mL、18.04 mL,第三组数据有明显的误差,可以舍去不用,前两次的平均值为:20.00mL
根据反应方程式得,2KMnO4~5H2SO3~5 SO2~5Cu2S
2 5
0.0100mol/L×20.00mL X
解之得:X=5×10-4 mol,那么辉铜矿样品中Cu2S的质量分数是:w(Cu2S)=
5×10 ?4×96×
250
25
1.000×100%=80%;故答案为:80%;
(4)因为二氧化硫溶液敞口放置,很容易被氧化而产生误差;故答案为:在KMnO4滴定前,未反应完的O2与空气中的O2也可将H2SO3氧化,造成测定结果偏低;
(5)Ksp(FeS)=c(Fe2+)?c(S2-)=6.25×10 -18
当溶液中(Fe2+)为1 mol/L时,c(S2-)=6.25×10 -18mol/L,又c2(H+)?(S2-)=1.0×10-22
则应调节溶液的c(H)为:c2(H+)=
1.0×10 ?22
6.25×10 ?18=0.16×10-4,所以c (H+)=4×10-3mol/L;
故答案为:4×10-3mol/L.

1年前

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