Question

CuSO₄溶液與K₂C₂O₄溶液混合生成一種藍(lán)色鉀鹽水合物K_aCu_b（C₂O₄）_c?nH₂O．通過下述實驗確定該晶體的組成．
步驟a：稱取0.6720g樣品，放入錐形瓶，加入適量2mol?L^-1稀硫酸，微熱使樣品溶解．再加入30mL水加熱，用0.2000mol?L^-1 KMnO₄溶液滴定至終點，消耗8.00mL KMnO₄溶液．有關(guān)反應(yīng)：2MnO₄^-+5C₂O₄^2-+16H⁺=2Mn²⁺+8H₂O+10CO₂↑
步驟b：接著將溶液充分加熱．冷卻后，調(diào)節(jié)pH并加入過量的KI固體，溶液變?yōu)樽厣�并產(chǎn)生白色沉淀CuI．用0.2500mol?L^-1 Na₂S₂O₃標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定至終點，消耗8.00mL Na₂S₂O₃溶液．滴定時反應(yīng)為：I₂+2S₂O₃^2-=2I^-+S₄O₆^2-
（1）步驟b中生成白色沉淀的離子方程式：

 

．
（2）步驟b中“將溶液充分加熱”的目的是

 

．
（3）請完成下列確定樣品組成的計算過程．
①計算樣品中n （C₂O₄^2-）（寫出計算過程）
②計算樣品中n （Cu²⁺）  （寫出計算過程）
③根據(jù)

 

原理可求出n （K⁺），再依據(jù)

 

原理求得n （H₂O）
④該樣品晶體的化學(xué)式為

 

．

Answer 1

考點：探究物質(zhì)的組成或測量物質(zhì)的含量

專題：實驗探究和數(shù)據(jù)處理題

分析：（1）由Cu²⁺→CuI～e^-，2I^-→I₂～2e^-，結(jié)合原子守恒和電荷守恒配平得到；
（2）MnO₄^-與C₂O₄^2-發(fā)生氧化還原反應(yīng)，加熱可使二者反應(yīng)充分，防止MnO₄^-對后面的實驗干擾；
（3）①由關(guān)系式2MnO₄^-～5C₂O₄^2-，
               2         5
        0.2×8×10^-3moln （C₂O₄^2-）
②由關(guān)系式2S₂O₃^2-～I(xiàn)₂ ～2Cu²⁺，
           2              2
0.25×8×10^-3mol          n （Cu²⁺）
③電荷守恒式：n（K⁺）+2n（Cu²⁺）=2n（ C₂O₄^2-），將n （Cu²⁺）=2×10^-3mol，n （C₂O₄^2-）=4×10^-3mol帶入，解得n（K⁺）=4×10^-3mol；質(zhì)量守恒計算得到：m（H₂O）=m（樣品）-m （K⁺）-m（Cu²⁺）-m（ C₂O₄^2-）；
④m（H₂O）=0.6720g-4×10^-3mol×39g?mol^-1-2×10^-3mol×64g?mol^-1-4×10^-3mol×88 g?mol^-1=0.036g，n（H₂O）=

0.036g

18g/mol

=0.002 mol，
即n（K⁺）：n（Cu²⁺）：n（ C₂O₄^2-）：n（H₂O）=2：1：2：1，得到化學(xué)式．

解答： 解：（1）由Cu²⁺→CuI～e^-，2I^-→I₂～2e^-，結(jié)合原子守恒和電荷守恒配平得到：2Cu²⁺+4I^-=2CuI↓+I₂，故答案為：2Cu²⁺+4I^-=2CuI↓+I₂；
（2）MnO₄^-與C₂O₄^2-發(fā)生氧化還原反應(yīng)，加熱可使二者反應(yīng)充分，防止MnO₄^-對后面的實驗干擾，故答案為：除去微量的MnO₄^-，以免影響實驗結(jié)果的測定；
（3）①由關(guān)系式2MnO₄^-～5C₂O₄^2-，
               2         5
        0.2×8×10^-3moln （C₂O₄^2-）
n （C₂O₄^2-）=

5

2

n （MnO₄^-）=0.2×8×10^-3mol=4×10^-3mol；
答：樣品中C₂O₄^2-物質(zhì)的量為：4×10^-3mol；
②由關(guān)系式2S₂O₃^2-～I(xiàn)₂ ～2Cu²⁺，
           2              2
0.25×8×10^-3mol          n （Cu²⁺）
n （Cu²⁺）=n （S₂O₃^2-）=0.25×8×10^-3mol=2×10^-3mol；
答：樣品中Cu²⁺物質(zhì)的量為2×10^-3mol；
③電荷守恒式：n（K⁺）+2n（Cu²⁺）=2n（ C₂O₄^2-），將n （Cu²⁺）=2×10^-3mol，n （C₂O₄^2-）=4×10^-3mol帶入，解得n（K⁺）=4×10^-3mol；質(zhì)量守恒計算得到：m（H₂O）=m（樣品）-m （K⁺）-m（Cu²⁺）-m（ C₂O₄^2-）；
故答案為：電荷守恒；質(zhì)量守恒；
④m（H₂O）=0.6720g-4×10^-3mol×39g?mol^-1-2×10^-3mol×64g?mol^-1-4×10^-3mol×88 g?mol^-1=0.036g
n（H₂O）=

0.036g

18g/mol

=0.002 mol，
即n（K⁺）：n（Cu²⁺）：n（ C₂O₄^2-）：n（H₂O）=2：1：2：1，
即化學(xué)式為：K₂Cu（C₂O₄）₂?H₂O，故答案為：K₂Cu（C₂O₄）₂?H₂O．

點評：本題考查了物質(zhì)組成的分析判斷，物質(zhì)性質(zhì)的理解應(yīng)用，實驗測定方法和實驗設(shè)計的應(yīng)用，掌握基礎(chǔ)是關(guān)鍵，題目難度中等．