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，Cu²⁺与I^-作用可生成I₂，I₂溶于过量的KI溶液中：I₂+I^-=I₃^-，又知氧化性：Fe³⁺＞Cu²⁺＞I₂＞FeF₆^3-；析出I₂可用c mol/LNa₂S₂O₃标准溶液滴定，其反应为：2S₂O₃^2-+I₃^-=S₄O₆^2-+3I^-．
操作：准确称取ag胆矾试样（可能含少量Fe₂（SO₄）₃），置于250mL碘量瓶（带磨口塞的锥形瓶）中，加50mL蒸馏水、5mL 3mol/LH₂SO₄溶液、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，加入指示剂，用Na₂S₂O₃标准溶液滴定至终点，共用去V mL标准溶液．回答下列问题：
（1）实验中，加KI前需加入少量NaF，其作用可能是

 

；加3mol/LH₂SO₄溶液的作用可能是

 

．
（2）滴定实验中所用指示剂是

 

；滴定终点的判断方法为

 

．
（3）本实验中用碘量瓶而不用普通锥形瓶是因为：

 

．
（4）硫酸铜与碘化钾反应后被还原白色的碘化亚铜沉淀，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

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）根据碘单质的特征性质来分析选择指示剂，依据碘单质遇到淀粉变蓝色，随硫代硫酸钠溶液滴入，碘单质反应到完全，蓝色变化为无色；
（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）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，依据原子守恒和 电子守恒写出；
（5）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．

解答：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^-，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：掩蔽Fe³⁺，防止造成偏大的误差；提供酸性条件，抑制Cu²⁺的水解；
（2）滴定实验是用Na₂S₂O₃标准溶液滴定反应生成的碘单质，依据碘单质特征性质，应选择滴定指示剂为淀粉，滴定终点判断为：当加入最后一滴标准溶液时，锥形瓶中溶液恰好由蓝色转变为无色且半分钟不变化即到达滴定终点，
故答案为：淀粉溶液，当加入最后一滴标准溶液时，锥形瓶中溶液恰好由蓝色转变为无色且半分钟不变化即到达滴定终点；
（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，影响I₂的量的测定，
故答案为：加盖磨口塞可防止空气进入锥形瓶氧化I^-，影响I₂的量的测定；
（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）=

cmol/L×V×10-3L×64g/mol

ag

×100%=

64cv

1000a

×100%，
故答案为：

64cv

1000a

×100%×100%．

点评：本题主要考查了化学实验与计算，涉及的知识点较多，主要是滴定实验的过程分析应用和定量计算方法，物质性质的掌握和题干信息是解题关键，题目难度中等．