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-,又知氧化性:Fe3+>Cu2+>I2>FeF63-;析出I2可用c mol?L-1Na2S2O3標準溶液滴定:2S2O32-+I3-═S4O62-+3I-.
操作:準確稱取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?L-1H2SO4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V mL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)實驗中加入硫酸,你認為硫酸的作用是______.
(3)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:______.
(4)下列關于滴定中的操作及說法正確的是______;
A.在使用滴定管前,應先檢查是否漏水,在確保滴定管不漏水后方可使用
B.潤洗滴定管時,從滴定管上口加入適量待裝溶液,把滴定管夾在滴定管夾上,慢慢放出溶液
C.接近終點時,用蒸餾水沖洗錐形瓶內壁以減小實驗誤差
D.滴入最后一滴Na2S2O3標準液,溶液變成藍色,且半分鐘內不褪色,即為終點
(5)根據本次實驗結果,該膽礬試樣中銅元素的質量分數(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)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:Cu
2++4I
-═2CuI↓+I
2;
(4)A.滴定管在使用前,應先檢查是否漏水,故A正確;
B.潤洗滴定管時,從滴定管上口加入適量待裝溶液,將滴定管慢慢傾斜,并不斷轉動滴定管潤洗,不能把滴定管夾在滴定管夾上,慢慢放出溶液,故B錯誤;
C.接近終點時,用蒸餾水沖洗錐形瓶內壁,可沖洗附在錐形瓶內壁上的待測液,以減小實驗誤差,故C正確;
D.滴入最后一滴Na
2S
2O
3標準液,溶液變成無色,故D錯誤;
故答案為:AC;
(5)Na
2S
2O
3標準溶液的物質的量為cmol/L×V×10
-3L,由關系式:2Cu
2+~I
2~I
3-~2S
2O
32-,可知:Cu
2+的物質的量為cmol/L×V×10
-3L,
Cu
2+的質量為:cmol/L×V×10
-3L×64g/mol,所以ω(Cu)=
100%=
×100%,
故答案為:
×100%.
分析:(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;
(2)Cu
2+能發(fā)生水解反應溶液呈酸性,加入硫酸可抑制水解;
(3)根據反應物和生成物書寫反應的離子方程式;
(4)A.滴定管在使用前,應先檢查是否漏水;
B.潤洗滴定管時,從滴定管上口加入適量待裝溶液,將滴定管慢慢傾斜,并不斷轉動滴定管潤洗;
C.接近終點時,用蒸餾水沖洗錐形瓶內壁,可沖洗附在錐形瓶內壁上的待測液,以減小實驗誤差;
D.滴入最后一滴Na
2S
2O
3標準液,溶液變成無色;
(5)根據關系式:2Cu
2+~I
2~I
3-~2S
2O
32-,先計算出Cu
2+的物質的量和質量,再用Cu
2+的質量除以樣品質量即可.
點評:本題考查物質的含量的測定,側重于學生實驗能力和分析能力的考查,為高考常見題型,注意(5)題,利用關系式法解答,題目難度中等.