Question

间接碘量法测定胆矾中铜含量的原理和方法如下：
已知：在弱酸性条件下，胆矾中Cu²⁺与 I^-作用定量析出 I₂；I₂溶于过量的KI溶液中：I₂+I^-═I₃^-；且在溶液中：Fe³⁺+6F-=[FeF₆]^3-（ 六氟合铁（III）络离子 ）
又知：微粒的氧化性强弱顺序为：Fe³⁺＞Cu²⁺＞I₂＞FeF₆^3-
析出I₂可用cmol/LNa₂S₂O₃标准溶液滴定：2S₂O₃^2-+I₃^-═S₄O₆^2-+3I^-．
现准确称取ag胆矾试样，置于250mL碘量瓶（带磨口塞的锥形瓶）中，加50mL蒸馏水、5mL3mol/LH₂SO₄溶液，加少量NaF，再加入足量的10%KI溶液，摇匀．盖上碘量瓶瓶盖，置于暗处5min，充分反应后，加入1～2mL0.5%的淀粉溶液，用Na₂S₂O₃标准溶液滴定到蓝色褪去时，共用去VmL标准液．
（1）实验中，在加KI前需加入少量NaF，推测其作用可能是______；
（2）实验中加入稀硫酸，你认为硫酸的作用是______；
（3）本实验中用碘量瓶而不用普通锥形瓶是因为______；
（4）硫酸铜溶液与碘化钾溶液反应生成白色沉淀（碘化亚铜）并析出碘，该反应的离子方程式为：______；
（5）根据本次实验结果，该胆矾试样中铜元素的质量分数ω（Cu）=______%．

Answer 1

解：（1）胆矾加酸溶解后溶液中含有Fe³⁺，Fe³⁺能氧化I^-生成I₂，造成Cu的质量偏大，影响测定结果，加入少量NaF，发生反应Fe³⁺+6F-=[FeF₆]^3-，FeF₆^3-不能氧化I^-，
故答案为：掩蔽Fe³⁺，防止造成偏大的误差；
（2）Cu²⁺能发生水解反应溶液呈酸性，提供酸性条件，抑制Cu²⁺的水解，故答案为：提供酸性条件，抑制Cu²⁺的水解；
（3）用碘量瓶溶液不与空气中氧气接触，而用普通锥形瓶能与空气中氧气接触，氧气能与碘化钾反应生成单质碘，所以用碘量瓶防止空气中的氧气与碘化钾反应，
故答案为：防止空气中的氧气与碘化钾反应；
（4）硫酸铜溶液与碘化钾溶液反应生成白色沉淀（碘化亚铜）并析出碘，离子方程式为：2Cu²⁺+4I^-=2CuI↓+I₂，故答案为：2Cu²⁺+4I^-=2CuI↓+I₂；
（5）Na₂S₂O₃标准溶液的物质的量为cmol/L×V×10^-3L，由关系式：2Cu²⁺～I₂～I₃^-～2S₂O₃^2-，可知：Cu²⁺的物质的量为cmol/L×V×10^-3L，
Cu²⁺的质量为：cmol/L×V×10^-3L×64g/mol，所以ω（Cu）=100%=×100%，
故答案为：×100%．
分析：（1）根据胆矾加酸溶解后溶液中含有Fe³⁺，Fe³⁺能氧化I^-生成I₂来分析；
（2）根据Cu²⁺能发生水解反应溶液呈酸性来分析；
（3）根据碘量瓶溶液不与空气中氧气接触，而用普通锥形瓶能与空气中氧气接触，氧气能与碘化钾反应生成单质碘；
（4）根据关系式：2Cu²⁺～I₂～I₃^-～2S₂O₃^2-，先计算出Cu²⁺的物质的量和质量，再用Cu²⁺的质量除以样品质量即可．
点评：本题主要考查了化学实验与计算，涉及的知识点较多，第（1）问的难度较大，通过审题要得出溶液中含有Fe³⁺即可完成．