UC知道请教一道化学竞赛题
来源：百度知道 编辑：UC知道 时间：2024/06/07 01:40:48
近年来被科学家发现的一种高温起始导材料.YBa2Cu3Ox中Y、Ba、O三种元素都有固定的化合价，分别为+3、+2、-2，而Cu是+2和+3的混合价态，分子式中x为未知数。现用碘量法测某YBa2Cu3Ox的x值。
取4.00×10—2gYBa2Cu3Ox样品，用稀盐酸溶解，在氩气保护下加1gKI固体。样品中的Cu3+和Cu2+分别氧化KI，用0.0100mol/lNa2S2O3溶液滴定得到I2.(Cu3+ +3I—=CuI+I2,2Cu2+ +4I—=2CuI+I2),终点时消耗23.45ml。另取一份质量相等的YBa2Cu3Ox样品，用稀盐酸溶解，煮沸，使其中的Cu3+ 全部转化为Cu2+ ，冷却后用碘量法滴定，终点时消耗18.13ml 0.0100mol/lNa2S2O3(在滴定时S2O32—转变成S4O62—)，列式求出x的值 （6.94 ）
取4.00×10—2gYBa2Cu3Ox样品，用稀盐酸溶解，在氩气保护下加1gKI固体。样品中的Cu3+和Cu2+分别氧化KI，用0.0100mol/lNa2S2O3溶液滴定得到I2.(Cu3+ +3I—=CuI+I2,2Cu2+ +4I—=2CuI+I2),终点时消耗23.45ml。另取一份质量相等的YBa2Cu3Ox样品，用稀盐酸溶解，煮沸，使其中的Cu3+ 全部转化为Cu2+ ，冷却后用碘量法滴定，终点时消耗18.13ml 0.0100mol/lNa2S2O3(在滴定时S2O32—转变成S4O62—)，列式求出x的值 （6.94 ）
【答】：
1 同时存在Cu3+ Cu2+时
消耗Na2S2O3物质的量 0.02345×0.0100 = 0.0002345mol
则生成碘总物质的量 0.002345/2 = 0.00012mol
2 只存在Cu2+时
消耗Na2S2O3物质的量 0.01813×0.0100 = 0.0001813mol
则生成碘总物质的量 0.0001813/2 = 0.00009mol
设Cu3+ Cu2+物质的量之比 x：y
则 x+0.5×y = 0.00012 0.5×x + 0.5×y = 0.00009
x = 0.0006 y = 0.00012
所以 4.00×10-2 g YBa2Cu3Ox中Cu3+的物质的量为 0.0006mol
Cu2+的物质的量为 0.00012mol
Cu3+ Cu2+物质的量之比 1：2
x = （3+2×2+3+2×2）/2 = 7