間接碘量法測定膽礬中銅含量的原理和方法如下:
已知:在弱酸性條件下,膽礬中Cu2+與 I-作用定量析出 I2;I2溶于過量的KI溶液中:I2+I-═I3-;且在溶液中:Fe3++6F-=[FeF6]3-( 六氟合鐵(III)絡離子 )
又知:微粒的氧化性強弱順序為:Fe3+>Cu2+>I2>FeF63-
析出I2可用cmol/LNa2S2O3標準溶液滴定:2S2O32-+I3-═S4O62-+3I-.
現(xiàn)準確稱取ag膽礬試樣,置于250mL碘量瓶(帶磨口塞的錐形瓶)中,加50mL蒸餾水、5mL3mol/LH2SO4溶液,加少量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,充分反應后,加入1~2mL0.5%的淀粉溶液,用Na2S2O3標準溶液滴定到藍色褪去時,共用去VmL標準液.
(1)實驗中,在加KI前需加入少量NaF,推測其作用可能是______;
(2)實驗中加入稀硫酸,你認為硫酸的作用是______;
(3)本實驗中用碘量瓶而不用普通錐形瓶是因為______;
(4)硫酸銅溶液與碘化鉀溶液反應生成白色沉淀(碘化亞銅)并析出碘,該反應的離子方程式為:______;
(5)根據(jù)本次實驗結果,該膽礬試樣中銅元素的質(zhì)量分數(shù)ω(Cu)=______%.
解:(1)膽礬加酸溶解后溶液中含有Fe
3+,F(xiàn)e
3+能氧化I
-生成I
2,造成Cu的質(zhì)量偏大,影響測定結果,加入少量NaF,發(fā)生反應Fe
3++6F-=[FeF
6]
3-,F(xiàn)eF
63-不能氧化I
-,
故答案為:掩蔽Fe
3+,防止造成偏大的誤差;
(2)Cu
2+能發(fā)生水解反應溶液呈酸性,提供酸性條件,抑制Cu
2+的水解,故答案為:提供酸性條件,抑制Cu
2+的水解;
(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,
故答案為:防止空氣中的氧氣與碘化鉀反應;
(4)硫酸銅溶液與碘化鉀溶液反應生成白色沉淀(碘化亞銅)并析出碘,離子方程式為:2Cu
2++4I
-=2CuI↓+I
2,故答案為:2Cu
2++4I
-=2CuI↓+I
2;
(5)Na
2S
2O
3標準溶液的物質(zhì)的量為cmol/L×V×10
-3L,由關系式:2Cu
2+~I
2~I
3-~2S
2O
32-,可知:Cu
2+的物質(zhì)的量為cmol/L×V×10
-3L,
Cu
2+的質(zhì)量為:cmol/L×V×10
-3L×64g/mol,所以ω(Cu)=
100%=
×100%,
故答案為:
×100%.
分析:(1)根據(jù)膽礬加酸溶解后溶液中含有Fe
3+,F(xiàn)e
3+能氧化I
-生成I
2來分析;
(2)根據(jù)Cu
2+能發(fā)生水解反應溶液呈酸性來分析;
(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生成單質(zhì)碘;
(4)根據(jù)關系式:2Cu
2+~I
2~I
3-~2S
2O
32-,先計算出Cu
2+的物質(zhì)的量和質(zhì)量,再用Cu
2+的質(zhì)量除以樣品質(zhì)量即可.
點評:本題主要考查了化學實驗與計算,涉及的知識點較多,第(1)問的難度較大,通過審題要得出溶液中含有Fe
3+即可完成.