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

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

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%
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。