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，發生反應如下：

8MnO₄^－＋5Cu₂S＋44H^＋＝10Cu^2＋＋5SO₂＋8Mn^2＋＋22H₂O

6MnO₄^－＋5CuS＋28H^＋＝5Cu^2＋＋5SO₂＋6Mn^2＋＋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。

（1）配平KMnO₄與(NH₄)₂Fe(SO₄)₂反應的離子方程式：

   MnO₄^－＋   Fe^2＋＋   H^＋＝   Mn^2＋＋   Fe³⁺＋H₂O

（2）KMnO₄溶液與混合物反應后，剩余KMnO₄的物質的量為　　　　　mol。

（3）欲配制500mL 0.1mol/L Fe^2＋溶液，需稱取(NH₄)₂Fe(SO₄)₂·6H₂O（M＝392g/mol）的質量為         g。

（4）混合物中Cu₂S的質量分數為                。

 

Answer 1

【答案】

（1）1、5、8、1、5、4

（2）0.007

（3）19.6

（4）40%

【解析】

試題分析：（2）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。剩余KMnO₄的物質的量為0.007mol。

（3）設（NH₄）₂Fe（SO₄）₂?6H₂O 的物質的量為ymol，

（NH₄）₂Fe（SO₄）₂?6H₂O---- Fe^2＋

1mol                   1mol

ymol                 0.500L×0.1mol/L

y=0.05，

所以其質量為m=nM=0.05mol×392g/mol=19.6g；

故答案為：19.6g。

（4）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

8m/5mol   mmol

6MnO₄^-+28H⁺+5CuS=5Cu²⁺+5SO₂+6Mn²⁺+14H₂O

6             5

6n/5mol      nmol

所以列方程組為：160mg+96ng=2g，8m/5mo+6n/5mol，解得m=0.005，n=0.0125。

所以Cu₂S的質量為0.8g，CuS的質量為1.2g，

Cu₂S的質量分數為0.8g÷2g×100%=40%，

故答案為：40%

考點：離子方程式的有關計算

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，根據銨根離子計算（NH₄）₂Fe（SO₄）₂的質量。