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高中化学奥赛题


中学化学习题设计与研究

第28届中国化学会高中奥林匹克竞赛 (初赛)第七题 2014.08.31
( 12 分 ) 在 0.7520gCu2S 、 CuS 与 惰 性 杂 质 的 混 合 样 品 中 加 入
100.mL0.1209mol·L-1KMnO4 的 酸 性 溶 液 , 加 热 , 硫 全 部 转 化 为 SO42- ,滤去不溶性杂质。收集滤液至 250mL 容量瓶中,定容。取

25.00mL溶液,用0.1000 mol·L-1FeSO4溶液滴定。消耗15.10mL。
在滴定所得溶液中滴加氨水至出现沉淀,然后加入适量NH4HF2溶液 (掩蔽Fe3+和Mn2+),至沉淀溶解后,加入约1gKI固体,轻摇使之

溶解并反应。用 0.05000 mol·L-1Na2S2O3 溶液滴定,消耗 14.56mL 。
写出硫化物溶于酸性高锰酸钾溶液的方程式,计算混合样品中 Cu2S和CuS的含量。

2

解:

Cu2 S+2MnO4 +8H





2Cu2 +2Mn2 +SO4 2 +4H2 O
+ + -

CuS+8MnO4 -+24H+ 5Fe2 ++MnO4 -+8H+
滴定Fe2+消耗MnO4-:

2Cu2 ++8Mn2 ++(SO4 )2 -+12H2 O 5Fe3 ++Mn2 ++4H2 O

n1=0.1000mol· L-1×15.10mL=0.3020mmol
溶样消耗MnO4-:

n2=100.0mL×0.1209 mol· L-1-0.3020mmol×10=9.07mmol

3

2Cu2++5I- 2S2O32 -+I2

2CuI+I3 - S4O62 -+2I-

滴定消耗S2O32-: n3=14.56mL×0.05000 mol· L-1=0.7280mmol 则起始样品溶解所得溶液中含有Cu2+: n4=7.280mmol 设样品中含有xmmolCu2S,含有ymmolCuS

2x+y=7.280 2x+8y/5=9.07 x=2.15,y=2.98
Cu2S含量:2.15/1000×159.2=0.342 (g),质量分数=0.342g/0.7520g=45.5%

CuS含量:2.98/1000×95.61=0.285(g),质量分数=0.285g/0.7520g= 37.9%


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