Question

間接碘量法測(cè)定膽礬中銅含量的原理和方法如下：
已知：在弱酸性條件下，Cu²⁺與I^-作用可生成I₂，I₂溶于過(guò)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標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定，其反應(yīng)為：2S₂O₃^2-+I₃^-=S₄O₆^2-+3I^-．
操作：準(zhǔn)確稱取ag膽礬試樣（可能含少量Fe₂（SO₄）₃），置于250mL碘量瓶（帶磨口塞的錐形瓶）中，加50mL蒸餾水、5mL 3mol/LH₂SO₄溶液、少量NaF，再加入足量的10% KI溶液，搖勻．蓋上碘量瓶瓶蓋，置于暗處5min，充分反應(yīng)后，加入指示劑，用Na₂S₂O₃標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定至終點(diǎn)，共用去V mL標(biāo)準(zhǔn)溶液．回答下列問(wèn)題：
（1）實(shí)驗(yàn)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）滴定實(shí)驗(yàn)中所用指示劑是

 

；滴定終點(diǎn)的判斷方法為

 

．
（3）本實(shí)驗(yàn)中用碘量瓶而不用普通錐形瓶是因?yàn)椋?!--BA-->

 

．
（4）硫酸銅與碘化鉀反應(yīng)后被還原白色的碘化亞銅沉淀，該反應(yīng)的離子方程式為：

 

．
（5）根據(jù)本次實(shí)驗(yàn)結(jié)果，該膽礬試樣中銅元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)ω（Cu）=

 

．

Answer 1

分析：（1）根據(jù)膽礬加酸溶解后溶液中含有Fe³⁺，F(xiàn)e³⁺能氧化I^-生成I₂來(lái)分析；
（2）根據(jù)碘單質(zhì)的特征性質(zhì)來(lái)分析選擇指示劑，依據(jù)碘單質(zhì)遇到淀粉變藍(lán)色，隨硫代硫酸鈉溶液滴入，碘單質(zhì)反應(yīng)到完全，藍(lán)色變化為無(wú)色；
（3）根據(jù)碘量瓶溶液不與空氣中氧氣接觸，而用普通錐形瓶能與空氣中氧氣接觸，氧氣能與碘化鉀反應(yīng)生成單質(zhì)碘；
（4）硫酸銅溶液與碘化鉀溶液反應(yīng)生成白色沉淀（碘化亞銅）并析出碘，依據(jù)原子守恒和 電子守恒寫出；
（5）根據(jù)關(guān)系式：2Cu²⁺～I(xiàn)₂～I(xiàn)₃^-～2S₂O₃^2-，先計(jì)算出Cu²⁺的物質(zhì)的量和質(zhì)量，再用Cu²⁺的質(zhì)量除以樣品質(zhì)量即可．

解答：解：（1）膽礬加酸溶解后溶液中含有Fe³⁺，F(xiàn)e³⁺能氧化I^-生成I₂，造成Cu的質(zhì)量偏大，影響測(cè)定結(jié)果，加入少量NaF，發(fā)生反應(yīng)Fe³⁺+6F-=[FeF₆]^3-，F(xiàn)eF₆^3-不能氧化I^-，Cu²⁺能發(fā)生水解反應(yīng)溶液呈酸性，提供酸性條件，抑制Cu²⁺的水解，
故答案為：掩蔽Fe³⁺，防止造成偏大的誤差；提供酸性條件，抑制Cu²⁺的水解；
（2）滴定實(shí)驗(yàn)是用Na₂S₂O₃標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定反應(yīng)生成的碘單質(zhì)，依據(jù)碘單質(zhì)特征性質(zhì)，應(yīng)選擇滴定指示劑為淀粉，滴定終點(diǎn)判斷為：當(dāng)加入最后一滴標(biāo)準(zhǔn)溶液時(shí)，錐形瓶中溶液恰好由藍(lán)色轉(zhuǎn)變?yōu)闊o(wú)色且半分鐘不變化即到達(dá)滴定終點(diǎn)，
故答案為：淀粉溶液，當(dāng)加入最后一滴標(biāo)準(zhǔn)溶液時(shí)，錐形瓶中溶液恰好由藍(lán)色轉(zhuǎn)變?yōu)闊o(wú)色且半分鐘不變化即到達(dá)滴定終點(diǎn)；
（3）用碘量瓶溶液不與空氣中氧氣接觸，而用普通錐形瓶能與空氣中氧氣接觸，氧氣能與碘化鉀反應(yīng)生成單質(zhì)碘，所以用碘量瓶防止空氣中的氧氣與碘化鉀反應(yīng)，影響I₂的量的測(cè)定，
故答案為：加蓋磨口塞可防止空氣進(jìn)入錐形瓶氧化I^-，影響I₂的量的測(cè)定；
（4）硫酸銅溶液與碘化鉀溶液反應(yīng)生成白色沉淀（碘化亞銅）并析出碘，離子方程式為：2Cu²⁺+4I^-=2CuI↓+I₂，
故答案為：2Cu²⁺+4I^-=2CuI↓+I₂；
（5）Na₂S₂O₃標(biāo)準(zhǔn)溶液的物質(zhì)的量為cmol/L×V×10^-3L，由關(guān)系式：2Cu²⁺～I(xiàn)₂～I(xiàn)₃^-～2S₂O₃^2-，可知：Cu²⁺的物質(zhì)的量為cmol/L×V×10^-3L，
Cu²⁺的質(zhì)量為：cmol/L×V×10^-3L×64g/mol，所以ω（Cu）=

cmol/L×V×10-3L×64g/mol

ag

×100%=

64cv

1000a

×100%，
故答案為：

64cv

1000a

×100%×100%．

點(diǎn)評(píng)：本題主要考查了化學(xué)實(shí)驗(yàn)與計(jì)算，涉及的知識(shí)點(diǎn)較多，主要是滴定實(shí)驗(yàn)的過(guò)程分析應(yīng)用和定量計(jì)算方法，物質(zhì)性質(zhì)的掌握和題干信息是解題關(guān)鍵，題目難度中等．