Question

锌铝合金的主要成分有Zn、Al、Cu、Si等元素．实验室测定其中Cu含量的步骤如下：①称取该合金样品1.1g，用HCl和H₂O₂溶解后，煮沸除去过量H₂O₂，过滤，滤液定容于250mL容量瓶中．
②用移液管移取50.00mL滤液于250mL碘量瓶中，控制溶液的pH=3～4，加入过量KI溶液（生成CuI和I₂）和指示剂，用0.01100mol?L-¹Na₂S₂O₃溶液滴定生成的I₂至终点（反应：I₂+2S₂O₃²-═2I-+S₄O₆²-），消耗Na₂S₂O₃溶液6.45mL．
（1）写出步骤①溶解Cu的离子方程式

 

．
（2）判断步骤②滴定终点的方法是

 

．
（3）计算合金中Cu的质量分数．

Answer 1

考点：探究物质的组成或测量物质的含量,常见金属元素的单质及其化合物的综合应用

专题：实验探究和数据处理题

分析：（1）酸性条件下，Cu与双氧水反应生成铜离子和水；
（2）淀粉溶液为指示剂，当最后一滴Na₂S₂O₃溶液滴入时，溶液蓝色褪去，半分钟颜色不变，说明滴定到达终点；
（3）由②可知发生反应2Cu²⁺+4I^-=2CuI↓+I₂，I₂+2S₂O₃^2-=2I^-+S₄O₆^2-，根据关系式2Cu～2Cu²⁺～I₂～2S₂O₃^2-计算n（Cu），再计算m（Cu），据此计算合金中Cu的质量分数．

解答： 解：（1）酸性条件下，Cu与双氧水反应生成铜离子和水，其反应的离子方程式为：Cu+2H⁺+H₂O₂═Cu²⁺+2H₂O；
故答案为：Cu+2H⁺+H₂O₂═Cu²⁺+2H₂O；
（2）淀粉溶液为指示剂，当最后一滴Na₂S₂O₃溶液滴入时，I₂与a₂S₂O₃恰好反应，I₂被完全消耗，溶液蓝色褪去，半分钟颜色不变，说明滴定到达终点，
故答案为：淀粉溶液为指示剂，当最后一滴Na₂S₂O₃溶液滴入时，溶液蓝色褪去，半分钟颜色不变；
（3）由②可知发生反应2Cu²⁺+4I^-=2CuI↓+I₂，I₂+2S₂O₃^2-=2I^-+S₄O₆^2-，
根据关系式：2Cu～～～～～～2Cu²⁺～～～～～I₂～～～～2S₂O₃^2-，
           2                                     2
        n（Cu）                      0.01100mol/L×6.45×10^-3L×5
所以 n（Cu）=0.01100mol/L×6.45×10^-3L×5=5.5×6.45×10^-5mol，
合金中Cu的质量分数为

5.5×6.45×10-5mol×64g/mol

1.1g

×100%=2.064%，
答：合金中Cu的质量分数为2.064%．

点评：本题主要考查了物质含量的测定，滴定实验是中学定量分析中的常用方法，以此为情境，考查学生分析实验的能力和数据处理及计算能力．难度中等，要求学生要有扎实的基础知识和灵活应用知识解决问题的能力．