Question

【題目】將銅鋅合金溶解后與足量KI溶液反應（Zn2+不與I-反應），生成的I2用Na2S2O3標準溶液滴定，根據消耗的Na2S2O3溶液體積可測算合金中銅的含量。實驗過程如下圖所示：

回答下列問題：

（1）H2O2的電子式為_________；“溶解”后銅元素的主要存在形式是______（填離子符號）。

（2）“煮沸”的目的是除去過量的H2O2。298K時，液態過氧化氫分解，每生成0.01molO2放出熱量1.96kJ，該反應的熱化學方程式為_______________。

（3）用緩沖溶液“調PH”是為了避免溶液的酸性太強，否則“滴定”時發生反應：

S2O32-＋2H+=S↓＋SO2↑+H2O

① 該緩沖溶液是濃度均為0.10mol/L的CH3COOH和CH3COONH4的混合溶液。25℃時，溶液中各種離子濃度由大到小的順序為_________。

[已知：25℃時，Ka(CH3COOH)=Kb(NH3·H2O)=1.8×10-5]

② 若100 mL Na2S2O3溶液發生上述反應時，20s后生成的SO2比S多3.2g，則v(Na2S2O3)=_____mol/(L·s)（忽略溶液體積變化的影響）。

（4）“沉淀”步驟中有CuI沉淀產生，反應的離子方程式為_____________。

（5）“轉化”步驟中，CuI轉化為CuSCN，CuSCN吸附I2的傾向比CuI更小，使“滴定”誤差減小。沉淀完全轉化后，溶液中c(SCN -):c(I-)≥_______________。

［已知：Ksp(CuI)=1.1×10-12；Ksp(CuSCN)=4.4×10-15]

（6）下列情況可能造成測得的銅含量偏高的是______（填標號）。

A. 銅鋅合金中含少量鐵

B. “沉淀”時，I2與I-結合生成I3- :I2+I－=I3-

C. “轉化”后的溶液在空氣中放置太久，沒有及時滴定

D. “滴定”過程中，往錐形瓶內加入少量蒸餾水

Answer 1

【答案】 Cu2+ 2H2O2(l)=O2(g)↑+2H2O(l) △H=-196kJ/mol c(CH3COO-)、c(NH4+)、c(H+)、c(OH-) 0.050 2Cu2++4I-=2CuI+I2 4.0×10-3 A、C

【解析】（1）H2O2是共價化合物，電子式為；“溶解”后銅被氧化為銅離子，因此銅元素的主要存在形式是Cu2+。（2）298K時，液態過氧化氫分解，每生成0.01molO2放出熱量1.96kJ，因此該反應的熱化學方程式為2H2O2(l)=O2↑(g)+2H2O(l) △H=-196kJ/mol。（3）①根據電離常數可知銨根和醋酸根的水解程度相同，因此醋酸銨溶液顯中性，所以10mol/L的CH3COOH和CH3COONH4的混合溶液中各種離子濃度由大到小的順序為c(CH3COO-)＞c(NH4+)＞c(H+)＞c(OH-)。②根據方程式S2O32-＋2H+=S↓＋SO2↑+H2O可知生成1molSO2比1molS的質量多32g，20s后生成的SO2比S多3.2g，因此是S是0.1mol，消耗硫代硫酸鈉是0.1mol，濃度是1mol/L，所以v(Na2S2O3)=1mol/L÷20s＝0.050mol/(L·s)。（4）“沉淀”步驟中有CuI沉淀產生，反應中銅離子氧化碘離子生成單質碘，自身被還原為CuI，反應的離子方程式為2Cu2++4I-=2CuI+I2。（5）沉淀完全轉化后，溶液中c(SCN -):c(I-)≥Ksp(CuSCN)：Ksp(CuI)=4.4×10-15/1.1×10-12=4.0×10-3。（6）A.銅鋅合金中含少量鐵，反應中轉化為鐵離子，鐵離子能氧化單質碘，導致消耗標準液體積增加，測定結果偏高，A正確；B.“沉淀”時，I2與I-結合生成I3- :I2+I－=I3-，造成標準液體積減小，測定結果偏低，B錯誤；C.“轉化”后的溶液在空氣中放置太久，導致硫代硫酸鈉變質，消耗標準液體積增加，測定結果偏高，C正確；D.“滴定”過程中，往錐形瓶內加入少量蒸餾水不影響測定結果，D錯誤，答案選AC。