Question

【题目】某兴趣小组用碱式碳酸铜[CuCO3·Cu（OH）2]制取铜粉并测定铜粉纯度的实验如下:

步骤1:将一定量的碱式碳酸铜置于烧杯中，向烧杯中加入N2H4的水溶液，边搅拌边加热，有大量的气体生成和红色铜析出，将沉淀过滤、低温干燥得红色粉末。

步骤2:称取1.9600 g红色粉末于烧杯中，缓慢加入足量稀硫酸，边加热边通入氧气使粉末完全溶解。冷却,将溶液移入100 mL 容量瓶中，用水稀释至刻度。

书骤3：准确量取20.00mL的溶液，调节溶液呈弱酸性，向其中加入过量的KI.，充分反应后，以淀粉溶液作指示剂，用0.2000mol/LNa2S2O3标准溶液滴定，滴定终点时共消耗Na2S2O3标准溶液30.00 mL.过程中所发生的反应如下：Cu2++I-CuI↓+I3-（未配平），I3-+S2O32-=S4O62-+I-（未配平）。

（1）步骤1中所发生反应的化学方程式为_________________。

（2）步骤2 中所发生反应的离子方程式为_________________。

（3）步骤3 中加入过量KI的作用是_________________。

（4）若铜粉中杂质不参与步骤3 的反应，通过计算确定红色粉末中含铜质量分数（写出计算过程）________。

Answer 1

【答案】 CuCO3Cu（OH）2+N2H4 =2Cu+N2↑+3H2O+ CO2↑ 2Cu+ O2+4H+=2Cu2++ H2O 增大I-的浓度，提高Cu2+的转化率 97. 96%

【解析】(1)步骤1:将一定量的碱式碳酸铜置于烧杯中，向烧杯中加入N2H4的水溶液，边搅拌边加热，有大量的气体生成和红色铜析出，根据氧化还原反应的规律，Cu元素化合价降低，则N元素化合价升高，根据题意应该生成氮气，反应的化学方程式为CuCO3Cu(OH)2+N2H4 =2Cu+N2↑+3H2O+ CO2↑，故答案为：CuCO3Cu(OH)2+N2H4 =2Cu+N2↑+3H2O+ CO2↑；

(2)步骤2中铜与氧气在硫酸溶液中反应生成硫酸铜，反应的离子方程式为2Cu+ O2+4H+=2Cu2++ H2O，故答案为：2Cu+ O2+4H+=2Cu2++ H2O；

(3)步骤3中加入过量KI，可以增大I-的浓度，使Cu2++I-CuI↓+I3-平衡正向移动，提高Cu2+的转化率，故答案为：增大I-的浓度，提高Cu2+的转化率；

(4)n(Na2S2O3)=0.2000mol/L×0.03000L=0.0060mol，根据2Cu2++5I-2CuI↓+I3-，I3-+2S2O32-=S4O62-+3I-。有2Cu2+~I3-~2S2O32-，则n(Cu2+)= n(Na2S2O3)= 0.0060mol，因此红色粉末中铜的质量为0.0060mol×64g/mol×=1.9200g，铜的质量分数为×100%=97. 96%，故答案为：97. 96%。