Question

将铜锌合金溶解后与足量KI溶液反应（Zn²⁺不与I^-反应），生成的I₂用Na₂S₂O₃标准溶液滴定，根据消耗的Na₂S₂O₃溶液体积可测算合金中铜的含量。实验过程如下图所示：

回答下列问题：

（1）H₂O₂的电子式为_________；“溶解”后铜元素的主要存在形式是______（填离子符号）。

（2）“煮沸”的目的是除去过量的H₂O₂。298K时，液态过氧化氢分解，每生成0.01molO₂放出热量1.96kJ，该反应的热化学方程式为_______________。

（3）用缓冲溶液“调PH”是为了避免溶液的酸性太强，否则“滴定”时发生反应：

S₂O₃^2-＋2H⁺=S↓＋SO₂↑+H₂O

① 该缓冲溶液是浓度均为0.10mol/L的CH₃COOH和CH₃COONH₄的混合溶液。25℃时，溶液中各种离子浓度由大到小的顺序为_________。

[已知：25℃时，K_a(CH₃COOH)=K_b(NH₃·H₂O)=1.8×10^-5]

② 若100 mL Na₂S₂O₃溶液发生上述反应时，20s后生成的SO₂比S多3.2g，则v(Na₂S₂O₃)=_____mol/(L·s)（忽略溶液体积变化的影响）。

（4）“沉淀”步骤中有CuI沉淀产生，反应的离子方程式为_____________。

（5）“转化”步骤中，CuI转化为CuSCN，CuSCN吸附I₂的倾向比CuI更小，使“滴定”误差减小。沉淀完全转化后，溶液中c(SCN -):c(I-)≥_______________。

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

（6）下列情况可能造成测得的铜含量偏高的是______（填标号）。

A. 铜锌合金中含少量铁

B. “沉淀”时，I₂与I^-结合生成I₃^- :I₂+I^－=I₃^-

C. “转化”后的溶液在空气中放置太久，没有及时滴定

D. “滴定”过程中，往锥形瓶内加入少量蒸馏水

Answer

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是共价化合物，电子式为；“溶解”后铜被氧化为铜离子，因此铜元素的主要存在形式是Cu2+。（2）298K时，液态过氧化氢分解，每生成0.01molO2放出热量1.96kJ，因此该反应的热化学方程式为2H2O2(l)=O2↑(g)+2H2O(l) △H=-196kJ/mol。（3）①根据电离常数可知铵根和醋酸根的水解程度相同，因此醋酸铵溶液显中性，所以10mol/L的CH3COOH和CH3COONH4的混合溶液中各种离子浓度由大到小的顺序为c(CH3COO-)＞c(NH4+)＞c(H+)＞c(OH-)。②根据方程式S2O32-＋2H+=S↓＋SO2↑+H2O可知生成1molSO2比1molS的质量多32g，20s后生成的SO2比S多3.2g，因此是S是0.1mol，消耗硫代硫酸钠是0.1mol，浓度是1mol/L，所以v(Na2S2O3)=1mol/L÷20s＝0.050mol/(L·s)。（4）“沉淀”步骤中有CuI沉淀产生，反应中铜离子氧化碘离子生成单质碘，自身被还原为CuI，反应的离子方程式为2Cu2++4I-=2CuI+I2。（5）沉淀完全转化后，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.铜锌合金中含少量铁，反应中转化为铁离子，铁离子能氧化单质碘，导致消耗标准液体积增加，测定结果偏高，A正确；B.“沉淀”时，I2与I-结合生成I3- :I2+I－=I3-，造成标准液体积减小，测定结果偏低，B错误；C.“转化”后的溶液在空气中放置太久，导致硫代硫酸钠变质，消耗标准液体积增加，测定结果偏高，C正确；D.“滴定”过程中，往锥形瓶内加入少量蒸馏水不影响测定结果，D错误，答案选AC。

点睛：本题考查的知识点较多，难度较大。在比较弱酸弱碱盐溶液的酸碱性时，应该依据相应酸或碱的电离常数相对大小分析，根据越弱越水解分析判断。在进行滴定实验误差分析时，注意掌握误差分析的依据，根据中和滴定的误差分析依据进行相关知识的迁移应用。