Trong nhiều thế kỷ, các kim loại cơ bản Fe, Cu, Ni, Zn, Al, Sn và Pb đã được sử dụng làm thành phần hợp kim trong tiền xu. Nhìn chung, kim loại phải có độ bền cao để đảm bảo tuổi thọ của đồng xu và không được quá đắt. Đồng tiền vàng sovereign của Anh hiện vẫn đang lưu hành được làm từ khoảng 91% Au và 8,3% Cu. Một đồng tiền vàng sovereign được phân tích bằng quy trình hóa học sau:
Bước 1: Cho đồng vàng phản ứng với nitric acid đậm đặc dư trong tủ hút
Cu + 4H+ + 2NO3- -> Cu2+ + 2NO2 + 2H2O
Bước 2: Hỗn hợp sau phản ứng được lọc để loại bỏ vàng
Bước 3: Dung dịch sau lọc được pha loãng với nước cất đến thể tích 250ml
Bước 4: Hút 25ml dung dịch vào bình tam giác và thêm 50ml KI 1M
2Cu2+ + 4I- -> 2CuI + I2
Bước 5: Chuẩn độ bằng dung dịch Na2S2O3 0,05M đến khi dung dịch đổi màu vàng rơm
2S2O3- + I2 -> S4O6 + 2I-
Bước 6: Thêm chỉ thị hồ tinh bột để tạo màu xanh đen
Bước 7: Thêm tiếp Na2S2O3 đến khi mất màu, ghi lại sự thay đổi thể tích dung dịch Na2S2O3 ở bảng dưới. Lặp lại chuẩn độ 3 lần nữa và ghi kết quả chính xác đến 0,05 ml.
Lần chuẩn độ 1 2 3 4
Thể tích đầu (ml) 0 0 0 0
Thể tích sau chuẩn độ (ml) 26 26,05 25,75 25,95
Cho các phát biểu sau:
a, Bước 1 cần thực hiện trong tủ hút vì phản ứng sinh ra NO2 là khí độc.
b, Kết quả lần chuẩn độ thứ 3 không đáng tin cậy.
c, Vì hồ tinh bột nhạy với lượng nhỏ I2 nên được thêm vào để giúp kết quả chuẩn độ chính xác.
d, Từ các kết quả đáng tin cậy, khối lượng Cu trong đồng xu là 0,832 gam.
Câu trả lời tốt nhất
(a) Đúng
(b) Đúng, các lần 1, 2, 4 cho kết quả gần nhau (26,00 – 26,05 – 25,95: độ lệch chỉ 0,05), riêng lần 3 lệch quá xa (25,75: lệch ít nhất 0,25) nên lần 3 không đáng tin và có thể loại bỏ.
(c) Đúng, khi dung dịch đổi màu vàng rơm thì I2 đã gần hết, tuy nhiên hồ tinh bột nhạy với lượng nhỏ I2 nên vẫn xuất hiện màu đặc trưng.
(d) Đúng
Lấy các kết quả lần 1, 2, 4 với V trung bình = 26,00 mL —> nCu2+ (25 mL) = nNa2S2O3 = 1,3 mmol
—> nCu = 13 mmol —> mCu = 832 mg = 0,832 gam