Question

已知：2Cu²⁺+4I^-═2CuI↓+I₂；2Fe³⁺+2I^-═2Fe²⁺+I₂；I₂+2S₂O₃^2-=2I^-+S₄O₆^2-
銅礦石中常含有一定量的鐵．現(xiàn)將8.000g銅礦石樣品經(jīng)鹽酸、硝酸、溴水和尿素處理成1.000L溶液后，取20.00mL溶液加入過量的KI溶液，然后再用0.1000mol/L的Na₂S₂O₃標準溶液滴定，消耗Na₂S₂O₃溶液25.00mL；另取20.00mL處理后的溶液，加入NH₄HF₂生成了FeF₃，使Fe³⁺失去氧化I^-的能力．再加入過量的KI溶液后，用0.1000mol/L的Na₂S₂O₃的標準溶液滴定，消耗Na₂S₂O₃溶液15.00mL．求：銅礦石中銅元素和鐵元素的質(zhì)量分數(shù)．
“碘酸根離子”中I元素的化合價為+5，碘酸根離子帶一個單位負電荷，則“碘酸根離子”的化學式為

 

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Answer 1

考點：有關(guān)混合物反應(yīng)的計算

專題：計算題

分析：由方程式可得關(guān)系式：2Cu²⁺--I₂--2S₂O₃^2-，據(jù)此計算20mL樣品溶液中Cu²⁺的物質(zhì)的量，進而計算1000mL樣品溶液中n_總（Cu²⁺），再根據(jù)m=nM計算Cu元素質(zhì)量，進而計算Cu元素質(zhì)量分數(shù)；
由方程式可得關(guān)系式：2Fe³⁺--I₂--2S₂O₃^2-，據(jù)此計算20mL樣品溶液中Fe³⁺的物質(zhì)的量，進而計算1000mL樣品溶液中n_總（Fe³⁺），再根據(jù)m=nM計算Fe元素質(zhì)量，進而計算Fe元素質(zhì)量分數(shù)；
“碘酸根離子”中I元素的化合價為+5，碘酸根離子帶一個單位負電荷，則“碘酸根離子”的化學式為IO₃^-．

解答： 解：20mL樣品溶液中Cu²⁺的物質(zhì)的量為n（Cu²⁺），則：
2Cu²⁺--I₂--2S₂O₃^2-
2mol          2mol
n（Cu²⁺）      0.1000mol/L×0.015L
n（Cu²⁺）=0.1000mol/L×0.015L=0.0015mol
1000mL樣品溶液中Cu²⁺的物質(zhì)的量為n（Cu²⁺）_總
n（Cu²⁺）_總═0.0015mol×

1000mL

20mL

=0.075mol
1000mL樣品溶液中Cu²⁺的質(zhì)量為m（Cu²⁺）_總=0.075mol×64g/mol=4.8g
8g銅礦石中銅元素的質(zhì)量分數(shù)為：

4.8g

8g

×100%=60%；
20mL樣品溶液中Fe³⁺的物質(zhì)的量為n（Fe³⁺），則：
2Fe³⁺--I₂--2S₂O₃^2-
2mol          2mol
n（Fe³⁺）     0.1000mol/L×（0.025L-0.015L）
n（Fe³⁺）=0.1000mol/L×（0.025L-0.015L）=0.001mol
1000mL樣品溶液中Fe³⁺的物質(zhì)的量為n（Fe³⁺）_總
n（Fe³⁺）_總=0.001mol×

1000mL

20mL

=0.05mol
1000mL樣品溶液中Fe³⁺的質(zhì)量為m（Fe³⁺）_總
m（Fe³⁺）_總=0.05mol×56g/mol=2.8g
8g銅礦石中鐵元素的質(zhì)量分數(shù)為：

2.8g

8g

×100%=35%；
“碘酸根離子”中I元素的化合價為+5，碘酸根離子帶一個單位負電荷，則“碘酸根離子”的化學式為IO₃^-
答：銅礦石中銅元素的質(zhì)量分數(shù)為60%，鐵元素的質(zhì)量分數(shù)為35%；碘酸根離子的化學式為IO₃^-．

點評：本題考查氧化還原反應(yīng)滴定計算，注意利用關(guān)系式計算，側(cè)重考查學生的分析思維能力，屬于易錯題目，難度中等．