Question

黃銅礦的主要成分X是由Cu、Fe、S三種元素組成的復鹽，其中Cu、Fe兩種元素的質量比為8：7；將m g X粉末全部溶于200 mL的濃HNO₃（假設S全部轉化成SO₄^2-），反應后的溶液加水稀釋至 2.12 L時測得其pH為0；將稀釋后的溶液分為兩等份，向其中一份溶液中滴加6.05mol?L^-1的NaOH溶液，向另一份溶液中滴加0.600mol?L^-1Ba（NO₃）₂溶液，兩溶液中均生成沉淀，且沉淀的質量隨所加溶液的體積變化如下圖所示：

（1）試通過計算確定m的值．
（2）若X的摩爾質量為368g?mol^-1，試確定X的化學式．

Answer 1

分析：（1）X是由Cu、Fe、S三種元素組成的復鹽，所以該鹽的質量就是各種元素的總質量和，根據(jù)圖象數(shù)據(jù)，氫氧化鈉先中和酸，然后將銅離子、鐵離子沉淀，據(jù)此來回答；
（2）根據(jù)物質相對分子質量的計算來回答．

解答：解：（1）依題意，Cu、Fe兩種元素的質量比為8：7，則m g X中：n（Cu）：n（Fe）=

8

64

：

7

56

=1：1，當加水稀釋至 2.12 L時測得其pH為0，此是氫離子濃度為1mol/L，根據(jù)圖示數(shù)據(jù)，氫氧化鈉先中和氫離子，然后將金屬離子轉化為沉淀，所以2n（Cu²⁺）+3n（Fe³⁺）=6.05mol?L^-1×0.2L×2-1mol?L^-1×2.12L，
故：n （Cu）=n （Fe）=0.06mol，n （S）=0.600mol?L^-1×0.1L×2=0.12mol，
因此mg=m（Cu）+m（Fe）+m（S）=0.06mol×64g?mol^-1+0.06mol×56g?mol^-1+0.12mol×32g?mol^-1=11.04g，即m的值為11.04．
答：m的值為11.04；
（2）解：設X的化學式為（CuFeS₂）_n，則（64+56+32×2）×n=368，解得：n=2，故X的化學式為Cu₂Fe₂S₄．
答：X的化學式為Cu₂Fe₂S₄．

點評：本題考查學生確定復雜化學式的計算方法，結合圖象知識考查，增加了難度．