Question

黃銅礦是工業(yè)煉銅的主要原料，其主要成分為CuFeS₂，現(xiàn)有一種天然黃銅礦（含少量SiO₂），為了測(cè)定該黃銅礦的純度，某同學(xué)設(shè)計(jì)了如下實(shí)驗(yàn)：
 
現(xiàn)稱取研細(xì)的黃銅礦樣品1.150g，在空氣存在下進(jìn)行煅燒，生成Cu、Fe₃O₄和SO₂氣體，實(shí)驗(yàn)后取d中溶液的1/10置于錐形瓶中，用0.05mol/L標(biāo)準(zhǔn)碘溶液進(jìn)行滴定，消耗標(biāo)準(zhǔn)溶液20.00mL。請(qǐng)回答下列問題：
（1）稱量樣品所用的儀器為        （填“托盤天平”或“電子天平”），將樣品研細(xì)后再反應(yīng)，其目的是         。
（2）裝置a和c的作用分別是    和    （填標(biāo)號(hào)）。
a．除去SO₂氣體
b．除去空氣中的水蒸氣
c．有利于氣體混合
d．有利于觀察空氣流速
e．除去反應(yīng)后多余的氧氣
（3）上述反應(yīng)結(jié)束后，仍需通一段時(shí)間的空氣，其目的是     。
（4）通過計(jì)算可知，該黃銅礦的純度為      。
（5）若用右圖裝置替代上述實(shí)驗(yàn)裝置d，同樣可以達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康牡氖?u>     （填序號(hào)）。

（6）若將原裝置d中的試液改為Ba(OH)₂，測(cè)得的黃銅礦純度誤差為＋1%，假設(shè)實(shí)驗(yàn)操作均正確，可能的原因主要有          。

Answer 1

（1）電子天平，使原料充分反應(yīng)、加快反應(yīng)速率。
（2）b、d和e
（3）使反應(yīng)生成的SO₂全部進(jìn)入d裝置中，使結(jié)果精確。
（4）80%
（5）②。
（6）空氣中的CO₂與Ba(OH)₂反應(yīng)生成BaCO₃沉淀；BaSO₃被氧化成BaSO₄

（1）托盤天平的精確度為 0.1g，故只有電子天平才能稱取1.150g樣品；研細(xì)的目的是增大固體的表面積，使原料充分反應(yīng)、加快反應(yīng)速率；
（2）濃硫酸能除去空氣中的水蒸氣，且洗氣瓶有利于觀察空氣流速；灼熱銅網(wǎng)的目的是除去反應(yīng)后多余的氧氣；
（3）反應(yīng)結(jié)束后，裝置中還有SO_2，所以仍需通入一段時(shí)間的空氣，其目的是使反應(yīng)生成的SO₂全部進(jìn)入d裝置中，使結(jié)果精確；
（4）由c?V可知n(I₂)=0.05mol/L×20.00×10^-3L，由I₂+SO₂+2H₂O=4H⁺+2I^-+SO₄^2-可知n(SO₂)=n(I₂)=0.05mol/L×20.00×10^-3L，則總的n(SO₂)=0.05mol/L×20.00×10^-3L÷1/10，由CuFeS₂～2SO₂可知，n(CuFeS₂)=0.05mol/L×20.00×10^-3L÷1/10÷2，由n?M可知m(CuFeS₂)=0.05mol/L×20.00×10^-3L÷1/10÷2×184g/mol，則其純度為0.05mol/L×20.00×10^-3L÷1/10÷2×184g/mol÷1.150g×100%=80%；
（5）SO₂不能與BaCl₂反應(yīng)，故①錯(cuò)誤；SO₂與Ba(NO₃)₂溶液反應(yīng)，生成白色的硫酸鋇沉淀，過濾、干燥、稱取沉淀的質(zhì)量，可以測(cè)定樣品的純度，故②正確；SO₂不能與NaHSO₃溶液反應(yīng)，故③錯(cuò)誤；
（6）空氣中的CO₂與Ba(OH)₂反應(yīng)生成BaCO₃沉淀，BaSO₃被氧化成BaSO₄，這些因素都可能導(dǎo)致誤差