Question

13．將銅鋅合金溶解后與足量KI溶液反應(yīng)（Zn²⁺不與I^-反應(yīng)），生成的I₂用Na₂S₂O₃標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定，
根據(jù)消耗的Na₂S₂O₃溶液體積可測(cè)算合金中銅的含量．實(shí)驗(yàn)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Cu²⁺（填離子符號(hào)）．
（2）“煮沸”的目的是除去過量的H₂O₂．298K時(shí)，液態(tài)過氧化氫分解，每生成0.01molO₂放出熱量1.96kJ，
該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為2H₂O₂（l）═O₂（g）+2H₂O（l）△H=-196 kJ/mol．
（3）用緩沖溶液“調(diào)PH”為了避免溶液的酸性太強(qiáng)，否則“滴定”時(shí)發(fā)生反應(yīng)：S₂O₃^2-+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(shí)，溶液中各種離子濃度由大到小的順序?yàn)閏（CH₃COO^-）＞c（NH₄⁺）＞c（H⁺）＞c（OH^-）．[已知：25℃時(shí)，K_a（CH₃COOH）=K_b（NH₃•H₂O）=1.8×10^-5]
②若100mL Na₂S₂O₃溶液發(fā)生上述反應(yīng)時(shí)，20s后生成的SO₂比S多3.2g，則v（Na₂S₂O₃）=0.050mol/（L•s）（忽略溶液體積變化的影響）．
（4）“沉淀”步驟中有CuI沉淀產(chǎn)生，反應(yīng)的離子方程式為2Cu²⁺+4I^-═2CuI↓+I₂．
（5）“轉(zhuǎn)化”步驟中，CuI轉(zhuǎn)化為CuSCN，CuSCN吸附I₂的傾向比CuI更小，使“滴定”誤差減�。�沉淀完
全轉(zhuǎn)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）下列情況可能造成測(cè)得的銅含量偏高的是A、C（填標(biāo)號(hào)）．
A．銅鋅合金中含少量鐵                           B．“沉淀”時(shí)，I₂與I^-結(jié)合生成I₃^-：I₂+I^-=I₃^-
C．“轉(zhuǎn)化”后的溶液在空氣中放置太久，沒有及時(shí)滴定 D．“滴定”過程中，往錐形瓶?jī)?nèi)加入少量蒸餾水．

Answer 1

分析 銅鋅合金加入過氧化氫和鹽酸溶解煮沸趕出過量的過氧化氫，加入緩沖溶液“調(diào)PH”為了避免溶液的酸性太強(qiáng)，否則“滴定”時(shí)發(fā)生反應(yīng)：S₂O₃^2-+2H⁺═S↓+SO₂↑+H₂O，加入足量KI溶液發(fā)生反應(yīng)生成CuI，）“轉(zhuǎn)化”步驟中，CuI轉(zhuǎn)化為CuSCN，CuSCN吸附I₂的傾向比CuI更小，使“滴定”誤差減小，生成的I₂用Na₂S₂O₃標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定，
根據(jù)消耗的Na₂S₂O₃溶液體積可測(cè)算合金中銅的含量，
（1）過氧化氫為共價(jià)化合物，形成的是共價(jià)鍵，“溶解”后銅元素的主要存在形式是Cu²⁺；
（2）298K時(shí)，液態(tài)過氧化氫分解，每生成0.01molO₂放出熱量1.96kJ，標(biāo)注物質(zhì)聚集狀態(tài)和對(duì)應(yīng)反應(yīng)的焓變書寫熱化學(xué)方程式；
（3）①緩沖溶液是濃度均為0.10mol/L的CH₃COOH和CH₃COONH₄的混合溶液，溶液顯酸性，醋酸根離子濃度大于銨根離子濃度；
②若100mL Na₂S₂O₃溶液發(fā)生上述反應(yīng)時(shí)，20s后生成的SO₂比S多3.2g，結(jié)合反應(yīng)S₂O₃^2-+2H⁺═S↓+SO₂↑+H₂O可知，反應(yīng)的Na₂S₂O₃ 物質(zhì)的量
0.1mol，反應(yīng)速率v=$\frac{△c}{△t}$；
（4）“沉淀”步驟中有CuI沉淀產(chǎn)生是銅離子氧化碘離子生成CuI和碘單質(zhì)；
（5）“轉(zhuǎn)化”步驟中，CuI轉(zhuǎn)化為CuSCN，CuSCN吸附I₂的傾向比CuI更小，結(jié)合沉淀轉(zhuǎn)化和溶度積常數(shù)計(jì)算；
（6）A．鐵元素溶解后變化為Fe²⁺能和 Na₂S₂O₃溶液反應(yīng)；
B．I₂和I^-結(jié)合生成I₃^-使獲得CuSCN減少；
C．CuSCN在空氣中久置會(huì)發(fā)生潮解；
D．“滴定”過程中，往錐形瓶?jī)?nèi)加入少量蒸餾水對(duì)滴定實(shí)驗(yàn)無影響；

解答 解：（1）H₂O₂的電子式為，“溶解”后銅元素的主要存在形式是Cu²⁺，
故答案為：；Cu²⁺；
（2）298K時(shí)，液態(tài)過氧化氫分解，每生成0.01molO₂放出熱量1.96kJ，生成1mol氧氣放熱196KJ，標(biāo)注物質(zhì)聚集狀態(tài)和對(duì)應(yīng)反應(yīng)的焓變書寫熱化學(xué)方程式為：2H₂O₂（l）═O₂（g）+2H₂O（l）△H=-196 kJ/mol，
故答案為：2H₂O₂（l）═O₂（g）+2H₂O（l）△H=-196 kJ/mol；
（3）①緩沖溶液是濃度均為0.10mol/L的CH₃COOH和CH₃COONH₄的混合溶液，溶液顯酸性，醋酸根離子濃度大于銨根離子濃度，溶液中離子濃度大小為：c（CH₃COO^-）＞c（NH₄⁺）＞c（H⁺）＞c（OH^-），
故答案為：c（CH₃COO^-）＞c（NH₄⁺）＞c（H⁺）＞c（OH^-）；
②若100mL Na₂S₂O₃溶液發(fā)生上述反應(yīng)時(shí)，20s后生成的SO₂比S多3.2g，結(jié)合反應(yīng)S₂O₃^2-+2H⁺═S↓+SO₂↑+H₂O可知，反應(yīng)的Na₂S₂O₃ 物質(zhì)的量
0.1mol，反應(yīng)速率v=$\frac{△c}{△t}$=$\frac{\frac{0.1mol}{0.1L}}{20s}$=0.050mol/（L•s）
故答案為：0.050；
（4）“沉淀”步驟中有CuI沉淀產(chǎn)生是銅離子氧化碘離子生成CuI和碘單質(zhì)，反應(yīng)的離子方程式為：2Cu²⁺+4I^-═2CuI↓+I₂ ，
故答案為：2Cu²⁺+4I^-═2CuI↓+I₂；
（5）“轉(zhuǎn)化”步驟中，CuI轉(zhuǎn)化為CuSCN，CuSCN吸附I₂的傾向比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
故答案為：4.0×10^-3；
（6）A．鐵元素溶解后變化為Fe²⁺能和 Na₂S₂O₃溶液反應(yīng)使測(cè)定結(jié)果偏高，故A正確；
B．I₂和I^-結(jié)合生成I₃^-使獲得CuSCN減少，測(cè)定銅含量偏低，故B錯(cuò)誤；
C．CuSCN在空氣中久置會(huì)發(fā)生潮解，使測(cè)定銅含量偏高，故C正確；
D．“滴定”過程中，往錐形瓶?jī)?nèi)加入少量蒸餾水對(duì)滴定實(shí)驗(yàn)無影響，故D錯(cuò)誤；
故答案為：A、C；

點(diǎn)評(píng) 本題考查了弱酸弱堿鹽的酸堿性判斷方法、滴定實(shí)驗(yàn)過程和誤差分析、離子反應(yīng)和離子濃度大小比較、氧化還原反應(yīng)等知識(shí)點(diǎn)，掌握基礎(chǔ)是解題關(guān)鍵，題目難度中等．