Question

13．将铜锌合金溶解后与足量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；“溶解”后铜元素的主要存在形式是Cu²⁺（填离子符号）．
（2）“煮沸”的目的是除去过量的H₂O₂．298K时，液态过氧化氢分解，每生成0.01molO₂放出热量1.96kJ，
该反应的热化学方程式为2H₂O₂（l）═O₂（g）+2H₂O（l）△H=-196 kJ/mol．
（3）用缓冲溶液“调PH”为了避免溶液的酸性太强，否则“滴定”时发生反应：S₂O₃^2-+2H⁺═S↓+SO₂↑+H₂O
①该缓冲溶液是浓度均为0.10mol/L的CH₃COOH和CH₃COONH₄的混合溶液．25℃时，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^-）．[已知：25℃时，K_a（CH₃COOH）=K_b（NH₃•H₂O）=1.8×10^-5]
②若100mL Na₂S₂O₃溶液发生上述反应时，20s后生成的SO₂比S多3.2g，则v（Na₂S₂O₃）=0.050mol/（L•s）（忽略溶液体积变化的影响）．
（4）“沉淀”步骤中有CuI沉淀产生，反应的离子方程式为2Cu²⁺+4I^-═2CuI↓+I₂．
（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^-）≥4.0×10^-3．[已知：K_sp（CuI）=1.1×10^-12；K_sp（CuSCN）=4.4×10^-15]
（6）下列情况可能造成测得的铜含量偏高的是A、C（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

分析 铜锌合金加入过氧化氢和盐酸溶解煮沸赶出过量的过氧化氢，加入缓冲溶液“调PH”为了避免溶液的酸性太强，否则“滴定”时发生反应：S₂O₃^2-+2H⁺═S↓+SO₂↑+H₂O，加入足量KI溶液发生反应生成CuI，）“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，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，
（1）过氧化氢为共价化合物，形成的是共价键，“溶解”后铜元素的主要存在形式是Cu²⁺；
（2）298K时，液态过氧化氢分解，每生成0.01molO₂放出热量1.96kJ，标注物质聚集状态和对应反应的焓变书写热化学方程式；
（3）①缓冲溶液是浓度均为0.10mol/L的CH₃COOH和CH₃COONH₄的混合溶液，溶液显酸性，醋酸根离子浓度大于铵根离子浓度；
②若100mL Na₂S₂O₃溶液发生上述反应时，20s后生成的SO₂比S多3.2g，结合反应S₂O₃^2-+2H⁺═S↓+SO₂↑+H₂O可知，反应的Na₂S₂O₃ 物质的量
0.1mol，反应速率v=$\frac{△c}{△t}$；
（4）“沉淀”步骤中有CuI沉淀产生是铜离子氧化碘离子生成CuI和碘单质；
（5）“转化”步骤中，CuI转化为CuSCN，CuSCN吸附I₂的倾向比CuI更小，结合沉淀转化和溶度积常数计算；
（6）A．铁元素溶解后变化为Fe²⁺能和 Na₂S₂O₃溶液反应；
B．I₂和I^-结合生成I₃^-使获得CuSCN减少；
C．CuSCN在空气中久置会发生潮解；
D．“滴定”过程中，往锥形瓶内加入少量蒸馏水对滴定实验无影响；

解答 解：（1）H₂O₂的电子式为，“溶解”后铜元素的主要存在形式是Cu²⁺，
故答案为：；Cu²⁺；
（2）298K时，液态过氧化氢分解，每生成0.01molO₂放出热量1.96kJ，生成1mol氧气放热196KJ，标注物质聚集状态和对应反应的焓变书写热化学方程式为：2H₂O₂（l）═O₂（g）+2H₂O（l）△H=-196 kJ/mol，
故答案为：2H₂O₂（l）═O₂（g）+2H₂O（l）△H=-196 kJ/mol；
（3）①缓冲溶液是浓度均为0.10mol/L的CH₃COOH和CH₃COONH₄的混合溶液，溶液显酸性，醋酸根离子浓度大于铵根离子浓度，溶液中离子浓度大小为：c（CH₃COO^-）＞c（NH₄⁺）＞c（H⁺）＞c（OH^-），
故答案为：c（CH₃COO^-）＞c（NH₄⁺）＞c（H⁺）＞c（OH^-）；
②若100mL Na₂S₂O₃溶液发生上述反应时，20s后生成的SO₂比S多3.2g，结合反应S₂O₃^2-+2H⁺═S↓+SO₂↑+H₂O可知，反应的Na₂S₂O₃ 物质的量
0.1mol，反应速率v=$\frac{△c}{△t}$=$\frac{\frac{0.1mol}{0.1L}}{20s}$=0.050mol/（L•s）
故答案为：0.050；
（4）“沉淀”步骤中有CuI沉淀产生是铜离子氧化碘离子生成CuI和碘单质，反应的离子方程式为：2Cu²⁺+4I^-═2CuI↓+I₂ ，
故答案为：2Cu²⁺+4I^-═2CuI↓+I₂；
（5）“转化”步骤中，CuI转化为CuSCN，CuSCN吸附I₂的倾向比CuI更小，CuI+SCN^-?CuSCN+I^-，c（SCN ^-）：c（I^-）=$\frac{c（SC{N}^{-}）c（C{u}^{2+}）}{c（{I}^{-}）c（C{u}^{2+}）}$=$\frac{Ksp（CuSCN）}{Ksp（CuI）}$=$\frac{4.4×1{0}^{-15}}{1.1×1{0}^{-12}}$=4.0×10^-3
故答案为：4.0×10^-3；
（6）A．铁元素溶解后变化为Fe²⁺能和 Na₂S₂O₃溶液反应使测定结果偏高，故A正确；
B．I₂和I^-结合生成I₃^-使获得CuSCN减少，测定铜含量偏低，故B错误；
C．CuSCN在空气中久置会发生潮解，使测定铜含量偏高，故C正确；
D．“滴定”过程中，往锥形瓶内加入少量蒸馏水对滴定实验无影响，故D错误；
故答案为：A、C；

点评 本题考查了弱酸弱碱盐的酸碱性判断方法、滴定实验过程和误差分析、离子反应和离子浓度大小比较、氧化还原反应等知识点，掌握基础是解题关键，题目难度中等．