2gCu2S和CuS的混合物在酸性溶液中用400mL0.075mol·L-1KMnO4溶液处理，发生反应如下：8+5Cu2S+44H+10Cu2++5SO2+8Mn2++22H2O6+5CuS+28H+5Cu2++5SO2+6Mn2++14H2O反应后煮沸

Question

2 g Cu ₂ S和CuS的混合物在酸性溶液中用400 mL 0.075 mol·L ^-1 KMnO ₄ 溶液处理，发生反应如下：

8 +5Cu ₂ S+44H ⁺ 10Cu ²⁺ +5SO ₂ +8Mn ²⁺ +22H ₂ O

6 +5CuS+28H ⁺ 5Cu ²⁺ +5SO ₂ +6Mn ²⁺ +14H ₂ O

反应后煮沸溶液，赶尽SO ₂ ，剩余的KMnO ₄ 恰好与350 mL 0.1 mol·L ^-1 (NH ₄ ) ₂ Fe(SO ₄ ) ₂ 溶液完全反应。

(1)配平KMnO ₄ 与(NH ₄ ) ₂ Fe(SO ₄ ) ₂ 反应的离子方程式：

□ +□Fe ²⁺ +□H ⁺ □Mn ²⁺ +□Fe ³⁺ +□H ₂ O

(2)KMnO ₄ 溶液与混合物反应后，剩余KMnO ₄ 的物质的量为_____________mol。

(3)欲配制500 mL 0.1 mol·L ^-1 Fe ²⁺ 溶液，需称取(NH ₄ ) ₂ Fe(SO ₄ ) ₂ ·6H ₂ O(M= 392 g ·mol ^-1 )的质量为_____________g。

(4)混合物中Cu ₂ S的质量分数为_____________。

Answer 1

解析：方程式可用化合价升降法、观察法配平。与(NH ₄ ) ₂ Fe(SO ₄ ) ₂ 反应的KMnO ₄ 即为与混合物反应剩余的，依据(1)所配平的反应方程式 +5Fe ²⁺ +8H ⁺ Mn ²⁺ +5Fe ³⁺ +4H ₂ O，可以看出反应的KMnO ₄ 与(NH ₄ ) ₂ Fe(SO ₄ ) ₂ 的物质的量之比为1∶5，故剩余的KMnO ₄ 为0.007 mol。

    由(2)可知与混合物反应的高锰酸钾的物质的量为： 0.4 L ×0.075 mol·L ^-1 -0.007 mol=0.023 mol。

    设原混合物中含Cu ₂ S的质量为x，CuS的质量为y。

8KMnO ₄ —5Cu ₂ S               6KMnO ₄ —5CuS

                 x/160                               y/96

解得x=0.8，故Cu ₂ S的质量分数为40%。

答案：(1)1  5  8  1  5  4  (2)0.007  (3)19.6  (4)40％