Question

2g Cu₂S和CuS的混合物在酸性溶液中用400mL 0.075mol/L KMnO₄溶液處理，反應如下：
8MnO₄^-+5Cu₂S+44H⁺=10Cu²⁺+5SO₂+8Mn²⁺+22H₂O
6MnO₄^-+5CuS+28H⁺=5Cu²⁺+5SO₂+6Mn²⁺+14H₂O
反應后煮沸溶液，趕盡SO₂，剩余的 KMnO₄恰好與350mL 0.1mol/L （NH₄）₂Fe（SO₄）₂ 溶液完全反應，反應的離子方程式：MnO₄^-+5Fe²⁺+8H⁺=Mn²⁺+5Fe³⁺+4H₂O
（1）KMnO₄溶液與混合物反應，消耗KMnO₄的物質的量為______mol．
（2）欲配制500mL 0.1mol/L NH₄⁺ 溶液，需稱取 （NH₄）₂Fe（SO₄）₂?6H₂O　（M=392g/mol）的質量為______g．
（3）混合物中 Cu₂S的質量分數(shù)為______．

Answer 1

解：（1）設消耗高錳酸鉀xmol，
MnO₄^-+5Fe²⁺+8H⁺=Mn²⁺+5Fe³⁺+4H₂O
1mol 5mol
xmol 0.350L×0.1mol/L
所以x=0.007，
高錳酸鉀的總物質的量為0.400L×0.075mol/L=0.03mol，
所以KMnO₄溶液與混合物反應，消耗KMnO₄的物質的量為0.03mol-0.007mol=0.023mol，
故答案為：0.023mol；
（2）設（NH₄）₂Fe（SO₄）₂?6H₂O 的物質的量為ymol，
（NH₄）₂Fe（SO₄）₂?6H₂O----2NH₄⁺
1mol 2mol
ymol 0.500L×0.1mol/L
y=0.025，
所以其質量為m=nM=0.025mol×392g/mol=9.8g；
故答案為：9.8g；
（3）設Cu₂S的物質的量為mmol，CuS的物質的量為nmol，
8MnO₄^-+44H⁺+5Cu₂S=10Cu²⁺+5SO₂+8Mn²⁺+22H₂O
8 5
mmol
6MnO₄^-+28H⁺+5CuS=5Cu²⁺+5SO₂+6Mn²⁺+14H₂O
6 5
nmol
所以列方程組為：


所以Cu₂S的質量為0.8g，CuS的質量為1.2g，
Cu₂S的質量分數(shù)為=40%，
故答案為：40%．
分析：（1）先根據(jù)方程式MnO₄^-+5Fe²⁺+8H⁺=Mn²⁺+5Fe³⁺+4H₂O計算消耗的高錳酸鉀的物質的量；高錳酸鉀的總物質的量減去與（NH₄）₂Fe（SO₄）₂ 反應的高錳酸鉀的物質的量即為與混合溶液反應消耗的高錳酸鉀的物質的量；
（2）先根據(jù)銨根離子的物質的量計算（NH₄）₂Fe（SO₄）₂?6H₂O 的物質的量，再根據(jù)m=nM計算其質量；
（3）根據(jù)金屬化合物的質量和金屬化合物與高錳酸鉀反應的高錳酸鉀的物質的量列方程式組，計算出硫化亞銅的質量，再根據(jù)質量分數(shù)計算方法計算即可．
點評：本題考查了離子方程式的有關計算，難度較大，易錯題是（2），注意銨根離子和（NH₄）₂Fe（SO₄）₂ 的關系式，根據(jù)銨根離子計算（NH₄）₂Fe（SO₄）₂ 的質量．