一道化学计算题高温超导材料的研究是21世纪材料领域的热点问题，YbaCuO体系一直是此领域的研究重点之一。将钇(Y)、钡
一道化学计算题
高温超导材料的研究是21世纪材料领域的热点问题，YbaCuO体系一直是此领域的研究重点之一。将钇(Y)、钡、铜的氧化物按一定的物质的量之比混合(Y为ⅢB族元素)，再经高温煅烧可得到复合氧化物YBa2Cu3O6.5+δ，实验证明：该物质具有超导性能，其零电阻温度可达90K，化学式中的δ大小与超导性能密切相关。有一种观点认为δ的产生源于体系中产生了Cu3＋。
⑴经测定δ一般不大于0.50，按此推算，Cu3＋ 占物质中总铜量的质量分数最大为多少？
⑵已知可用间接碘量法测出体系中Cu3＋ 的质量分数，该法涉及的化学反应有：
4Cu3＋+2H2O=4Cu2＋+O2+4H＋，2Cu2＋+4I―=Cu2I2+I2，
2S2O32一+I2=S4O62一+2I―等。
现有两份质量都为m的该氧化物，其中一份加过量的KI固体，溶解后用浓度为0.1568mol/L的Na2S2O3 滴定至终点，消耗Na2S2O3 的体积为30.26mL，另一份先完全溶解，再加和第一份等量的KI固体，用同样浓度的Na2S2O3 滴定至终点，消耗的体积为23.89mL，该氧化物中Cu3＋ 的质量分数为多少？m值为多少？
高温超导材料的研究是21世纪材料领域的热点问题，YbaCuO体系一直是此领域的研究重点之一。将钇(Y)、钡、铜的氧化物按一定的物质的量之比混合(Y为ⅢB族元素)，再经高温煅烧可得到复合氧化物YBa2Cu3O6.5+δ，实验证明：该物质具有超导性能，其零电阻温度可达90K，化学式中的δ大小与超导性能密切相关。有一种观点认为δ的产生源于体系中产生了Cu3＋。
⑴经测定δ一般不大于0.50，按此推算，Cu3＋ 占物质中总铜量的质量分数最大为多少？
⑵已知可用间接碘量法测出体系中Cu3＋ 的质量分数，该法涉及的化学反应有：
4Cu3＋+2H2O=4Cu2＋+O2+4H＋，2Cu2＋+4I―=Cu2I2+I2，
2S2O32一+I2=S4O62一+2I―等。
现有两份质量都为m的该氧化物，其中一份加过量的KI固体，溶解后用浓度为0.1568mol/L的Na2S2O3 滴定至终点，消耗Na2S2O3 的体积为30.26mL，另一份先完全溶解，再加和第一份等量的KI固体，用同样浓度的Na2S2O3 滴定至终点，消耗的体积为23.89mL，该氧化物中Cu3＋ 的质量分数为多少？m值为多少？
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(1)YBa2Cu3O7---2YBa2Cu3O7---Y2O3.4BaO.Cu2O3.4CuO
Cu3＋占总铜量的质量分数最大=2/6=33.33%
(2)关系式：n(Cu)---2Cu2+---I2---2Na2S2O3
n(Cu)=0.1568*0.02389=0.003746mol
n(Cu3+)=0.1568*(30.26-23.89)/1000=0.0009988mol
n(Cu2+):n(Cu3+)=0.002747:0.0009988=2.75:1
δ=3/(2.75+1) *2=0.4
化学式:YBa2Cu3O6.9 M=665.4
m=665.4*0.003746/3=0.8309g
Cu3＋ 的质量分数=64*0.0009988/0.8309=7.69%
Cu3＋占总铜量的质量分数最大=2/6=33.33%
(2)关系式：n(Cu)---2Cu2+---I2---2Na2S2O3
n(Cu)=0.1568*0.02389=0.003746mol
n(Cu3+)=0.1568*(30.26-23.89)/1000=0.0009988mol
n(Cu2+):n(Cu3+)=0.002747:0.0009988=2.75:1
δ=3/(2.75+1) *2=0.4
化学式:YBa2Cu3O6.9 M=665.4
m=665.4*0.003746/3=0.8309g
Cu3＋ 的质量分数=64*0.0009988/0.8309=7.69%
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