分析化学题，求解

Question

如题所述

Answer 1

（1）碘量瓶中，加入过量KI溶液，用6.45mL 0.01122mol⋅L-1 Na2S2O3溶液滴定至终点，则加入过量KI溶液生成碘单质，则碘量瓶中反应为：2Cu2++4I-=2CuI↓+I2，I2+2S2O32-=2I-+S4O62-；pH太低，I-易被空气氧化，导致溶液中碘单质增多，使结果偏高；pH过高，Cu2+易水解，I2易岐化，使结果偏低；淀粉溶液与碘单质变蓝，所以选择淀粉溶液为指示剂；由题意可知发生反应2Cu2++4I-=2CuI↓+I2，I2+2S2O32-=2I-+S4O62-，
根据关系式：2Cu～～～～～～2Cu2+～～～～～I2～～～～2S2O32-，
2 2
n（Cu） 0.01122mol/L×6.45×10-3L×5
所以 n（Cu）=0.01122mol/L×6.45×10-3L×5=3.618×10-4mol，
合金中Cu的质量分数为×100%=2.058%，
答：碘量瓶中发生的方程式为：2Cu2++4I-=2CuI↓+I2，I2+2S2O32-=2I-+S4O62-；pH太低，I-易被空气氧化，使结果偏高；pH过高，Cu2+易水解，I2易岐化，使结果偏低；滴定反应可用淀粉溶液指示剂指示终点；合金中Cu的质量分数为2.058%；
（2）Zn2++Y4-=（ZnY）2-，
0.03245mol•L-1×0.0225L=0.00073mol
再由Al3++Y4-=（AlY）-
所以Al3+的物质的量为0.00073mol，则合金中Al的质量分数为×100%=17.5%；
加入过量NH4F是为了把与Al配位的EDTA置换出来；
第一次Zn2+标准溶液滴定是为除去多余的EDTA；第二次Zn2+标准溶液滴定被NH4F置换出来的EDTA；
由第二次n（Zn2+）→n（EDTA）→n（Al）→w（Al），Al的质量分数平均为=0.1753

所以相对平均偏差为=0.002=2‰；
答：合金中Al的质量分数为17.5%；加入过量NH4F是为了把与Al配位的EDTA置换出来；第一次Zn2+标准溶液滴定是为除去多余的EDTA；第二次Zn2+标准溶液滴定被NH4F置换出来的EDTA；相对平均偏差2‰．

解析

（1）碘量瓶中，加入过量KI溶液，用6.45mL 0.01122mol⋅L-1 Na2S2O3溶液滴定至终点，则加入过量KI溶液生成碘单质，碘单质被Na2S2O3溶液还原，所以碘量瓶中反应为：2Cu2++4I-=2CuI↓+I2，I2+2S2O32-=2I-+S4O62-；pH太低，I-易被空气氧化，导致溶液中碘单质增多，所以使结果偏高；pH过高，Cu2+易水解，I2易岐化，使结果偏低；淀粉溶液与碘单质变蓝，所以选择淀粉溶液为指示剂；由题意可知发生反应2Cu2++4I-=2CuI↓+I2，I2+2S2O32-=2I-+S4O62-，根据关系式2Cu～2Cu2+～I2～2S2O32-计算n（Cu），再计算m（Cu），据此计算合金中Cu的质量分数．
（2）先根据Zn2+的物质的量，利用Zn2++Y4-=（ZnY）2-求出与Zn2+反应的Y4-，再求出与Al3+反应的Y4-，根据Al3++Y4-=（AlY）-求出Al3+的物质的量，最后根据质量百分数的概念求出铝元素的质量分数；

点评

本题主要考查了物质含量的测定，滴定实验是中学定量分析中的常用方法，以此为情境，考查学生分析实验的能力和数据处理及计算能力．难度中等，要求学生要有扎实的基础知识和灵活应用知识解决问题的能力．