Question

（10分）用黃銅礦煉銅按反應物和生成物可將總反應可以寫成：
aCuFeS₂ + bSiO₂ + cO₂ → dCu +e FeSiO₃ + fSO₂
（1）配平上述化學反應方程式：a =___  b=___  c=___  d=___  e=___  f=___  
（2）若2.5噸黃銅礦（含CuFeS₂80%）發生上述反應，計算生成的SO₂在標準狀況下的體積（m³）。
（3）若將標準狀況下的SO₂ 280mL通入100mL碘水中充分吸收后，多余的碘用0.182mol/LNa₂S₂O₃溶液滴定（I₂ + 2Na₂S₂O₃ =" 2NaI" + Na₂S₄O₆），用去Na₂S₂O₃溶液5.50mL。寫出SO₂通入碘水中反應的離子方程式。
（4）計算（3）中碘水的物質的量濃度。

Answer 1

（1）  225224（2分）
（2）   2.5×10⁶g×80%÷184g/mol×2×22.4×10^-3m³/mol = 487m³（3分）(無過程不得分，)
（3）   SO₂ + I₂ +2H₂O = 4H⁺ + SO₄^2- +2I^-（2分）
（4）   (0.182mol/L×5.50×10^-3L×1/2+0.280L÷22.4L/mol)÷0.100L = 0.130mol/L
（3分，無過程不得分，答案為0.13mol/L扣1分)

（1）根據方程式可知，銅元素的化合價從＋2價降低到0價，得到2個電子，而氧氣在反應中得到4個電子。S元素的化合價從－2價升高到＋4價，失去6個電子，所以根據電子的得失守恒和原子守恒可知，配平后的化學計量數依次是2、2、5、2、2、4。
（2）2.5噸黃銅礦中含有CuFeS₂的質量是2.5×10⁶g×80％＝2.0×10⁶g，所以根據反應的方程式可知，生成的SO₂在標準狀況下的體積是2.0×10⁶g÷184g/mol×2×22.4×10^-3m³/mol = 487m³。
（3）單質碘具有氧化性，能把SO₂氧化生成硫酸，反應的方程式是SO₂ + I₂ +2H₂O = 4H⁺ + SO₄^2- +2I^-。
（4）根據反應式I₂ + 2Na₂S₂O₃ =" 2NaI" + Na₂S₄O₆可知，剩余的單質碘是0.182mol/L×5.50×10^-3L×1/2＝5.005×10^-4mol。而根據反應式SO₂ + I₂ +2H₂O = 4H⁺ + SO₄^2- +2I^-可知，與SO₂反應的單質碘是
0.280L÷22.4L/mol＝0.0125mol，所以碘水的濃度是（5.005×10^-4mol＋0.0125mol）÷0.100L = 0.130mol/L。