Question

【题目】将锌铜合金溶解后与足量KI溶液反应(Zn2+不与I－反应)，生成的I2用Na2S2O3标准溶液滴定，根据消耗的Na2S2O3溶液体积可测算合金中铜的含量。实验过程如下图所示：

回答下列问题：

（1）H2O2的电子式为___________；“酸浸氧化”后铜元素的主要存在形式是___________(填离子符号)。

（2）“煮沸”的目的是____________________________________________。

（3）用缓冲溶液“调pH”是为了避免溶液的酸性太强，否则“滴定”时发生反应的离子方程式：_______________________________________________________；

①若100mLNa2S2O3溶液发生上述反应时，20s后生成的SO2比S多6.4g，则v(Na2S2O3)=___________mol/(L·s)(忽略溶液体积变化的影响)。

②该缓冲溶液是浓度均为0.10mol/L的CH3COOH和 CH3 COONH4的混合溶液。25℃时，溶液中各种离子浓度由大到小的顺序为_________________________________。(已知：25℃时，Ka(CH3COOH)=Kb(NH3·H2O)=1.8×10－5)

（4）“沉淀”步骤中有CuI沉淀产生，反应的离子方程式为______________________。

（5）“转化”步骤中，CuI转化为 CuSCN， CuSCN吸附I2的倾向比CuI更小，使“滴定”误差减小。沉淀完全转化后，溶液中c(SCN－)：c(I－)≥___________。(已知：Ksp(CuI)=1.0×10－12；Ksp( CuSCN)=4.4×10－15)

（6）下列情况可能造成测得的铜含量偏高的是___________(填标号)。

A.铜锌合金中含少量铁

B.“沉淀”时，I2与I－结合生成I3－：I2+ I－= I3－

C.“转化后的溶液在空气中放置太久，没有及时滴定

D.“滴定”过程中，往锥形瓶内加入少量蒸馏水

Answer 1

【答案】 Cu2+ 除去过量的H2O2 S2O32-+2H+=S↓+SO2↑+H2O 0.1 c(CH3COO-)>c(NH4+)>c(H+)>c(OH-) 2Cu2++4I-=2CuI+I2 4.4×10-3 AC

【解析】

（1）H2O2是共价化合物，其电子式为；铜在酸性条件下被氧化为Cu2+；

（2）H2O2不稳定，加热后能除去；

（3）酸性太强，会发生反应：S2O32-+2H+=S↓+SO2↑+H2O；

①由反应S2O32-+2H+=S↓+SO2↑+H2O可知，每生成1molSO2和1molS，生成的SO2比S多32g，据此计算参加反应的硫代硫酸钠的物质的量，再根据=计算速率；

②根据25℃时，Ka(CH3COOH)=Kb(NH3·H2O)=1.8×10－5可知，CH3COONH4溶液呈中性，故等浓度的CH3COOH和 CH3COONH4的混合溶液呈酸性，据此分析离子浓度大小；

（4）Cu2+与I-生成CuI，据此写出反应的离子方程式；

（5）根据c(SCN－)：c(I－)≥计算。

（6）根据反应式2Cu2++4I-=2CuI+I2，凡能造成I2偏大的，所测铜含量偏高分析。

（1）H2O2是共价化合物，其电子式为；铜在酸性条件下被H2O2氧化为Cu2+，所以溶解后铜元素以Cu2+形式存在；

因此，本题正确答案为：；Cu2+；

（2）H2O2不稳定，加热后能除去，所以“煮沸”的目的是除去过量的H2O2；

因此，本题正确答案为：除去过量的H2O2；

（3）酸性太强，会发生反应：S2O32-+2H+=S↓+SO2↑+H2O；

①由反应S2O32-+2H+=S↓+SO2↑+H2O可知，每生成1molSO2和1molS，生成的SO2比S多32g，20s后生成的SO2比S多6.4g，则20s后生成0.2molSO2，参加反应的硫代硫酸钠为0.2mol，故(Na2S2O3)==0.1mol/(L·s)；

②根据25℃时，Ka(CH3COOH)=Kb(NH3·H2O)=1.8×10－5可知，CH3COONH4溶液呈中性，故等浓度的CH3COOH CH3COONH4的混合溶液呈酸性，则溶液中各种离子浓度由大到小的顺序为c(CH3COO-)>c(NH4+)>c(H+)>c(OH-)。

因此，本题正确答案为：S2O32-+2H+=S↓+SO2↑+H2O；0.1；c(CH3COO-)>c(NH4+)>c(H+)>c(OH-)；

（4）Cu2+与I-生成CuI，反应的离子方程式为2Cu2++4I-=2CuI+I2；

因此，本题正确答案为：2Cu2++4I-=2CuI+I2；

（5）Ksp(CuI)=c(Cu2+)c(I-)=1.0×10－12；Ksp( CuSCN)= c(Cu2+)c(SCN-)=4.4×10－15，则沉淀完全转化后，溶液中c(SCN－)：c(I－)≥==4.4×10-3，

因此，本题正确答案为：4.4×10-3。

（6）A.Fe3+也能与I-反应生成I2，铜锌合金中含少量铁，则会造成测得的铜含量偏高，A项符合题意；

B.“沉淀”时生成I3－，会造成测得的铜含量偏低，B项不符合题意；

C.空气中的氧气能氧化碘离子生成碘单质，若转化后的溶液在空气中放置太久，则会造成测得的铜含量偏高，C项符合题意；

D.“滴定”过程中，往锥形瓶内加入少量蒸馏水，对实验结果无影响，D项不符合题意。

因此，本题正确答案为：AC。