题目

题型：不详难度：来源：

黄铜矿的主要成分X是由Cu、Fe、S三种元素组成的复盐，其中Cu、Fe两种元素的质量比为8:7；将m g X粉末全部溶于200 mL的浓HNO₃，反应后的溶液加水稀释至2．12 L时测得其pH为0；将稀释后的溶液分为两等份，向其中一份溶液中滴加6．05 mol/L的NaOH溶液，向另一份溶液中滴加0．600 mol/L Ba(NO₃)₂溶液，两溶液中均生成沉淀，且沉淀的质量随所加溶液的体积变化如下图所示：

（1）请通过计算确定m的值；
（2）X的摩尔质量为368 g/mol，请确定X的化学式。

答案

（1）解：依题意，m g X中：n(Cu):n(Fe)＝1:1
2n(Cu^2＋)＋3n(Fe^3＋)＝6．05mol/L×0．2 L×2-1 mol/L×2．12 L
故：n(Cu)＝n(Fe)＝0．06 mol  （2分）
又，n(S)＝0．6 mol/L×0．1 L×2＝0．12 mol
因此，mg＝m(Cu)＋m(Fe)＋m(S)＝0．06 mol×64 g/mol＋0．06 mol×56 g/mol＋0．12 mol×32 g/mol＝ 11．04 g
即m的值为11．04（2分）
（2）解：设X的化学式为(CuFeS₂)_n，则：(64＋56＋32×2)×n＝368  n＝2，故X的化学式为Cu₂Fe₂S₄（2分）

解析

试题分析：（1）依题意，Cu、Fe两种元素的质量比为8：7，则m g X中：n（Cu）：n（Fe）=8/64：7/56=1：1，当加水稀释至 2．12 L时测得其pH为0，此是氢离子浓度为1mol/L，根据图示数据，氢氧化钠先中和氢离子，然后将金属离子转化为沉淀，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的值为11．04．
（2）解：设X的化学式为（CuFeS₂）_n，则（64+56+32×2）×n=368，解得：n=2，故X的化学式为Cu₂Fe₂S₄．