Question

10．某銅（Ⅱ）鹽晶體組成可以表示為K_a[Cu_b（C₂O₄）_c]•dH₂O，其組成可通過(guò)下列實(shí)驗(yàn)測(cè)定：
I．準(zhǔn)確稱取3.54g樣品，灼燒．剩余固體質(zhì)量隨溫度變化如圖：
Ⅱ．將灼燒剩余固體加入到過(guò)量的稀鹽酸中完全溶解，再向其中滴加NaOH溶液至過(guò)量，過(guò)濾、洗滌、干燥、灼燒得固體質(zhì)量為0.80g．
已知：①該晶體在150℃時(shí)失去結(jié)晶水，260℃時(shí)分解．
②H₂C₂O₄$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CO↑+CO₂↑+H₂O
回答下列問(wèn)題：
（1）灼燒時(shí)用到的主要儀器有酒精燈、玻璃棒和坩堝．
（2）已知：Ksp[Cu（OH）₂]約為1.0×10^-20，欲使操作Ⅱ溶液中Cu²⁺完全沉淀，則反應(yīng)后溶液中的c（OH^-）≥1×10^-7mol/L．（設(shè)c（Cu²⁺）≤1×10^-5mol•L^-1時(shí)為沉淀完全）
（3）洗滌沉淀時(shí)，證明沉淀已洗滌干凈的方法是取最后一次洗滌液，向其中滴加硝酸酸化的AgNO₃溶液，如無(wú)白色沉淀生成，則沉淀洗滌干凈．
（4）計(jì)算該銅鹽的組成（請(qǐng)寫出計(jì)算過(guò)程）．

Answer 1

分析 （1）固體灼燒需要在坩堝中加熱灼燒；
（2）依據(jù)溶度積常數(shù)計(jì)算Ksp=c（Cu²⁺）c²（OH^-）；
（3）證明沉淀已洗滌干凈，需要取用最后一次的洗滌液加入硝酸酸化的硝酸銀溶液檢驗(yàn)氯離子是否存在設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)檢驗(yàn)；
（4）該晶體在150℃時(shí)失去結(jié)晶水，則n（H₂O）═$\frac{3.54g-3.18g}{18g/mol}$=0.02mol，
260℃時(shí)分解，H₂C₂O₄$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CO↑+CO₂↑+H₂O△m
             1mol                     （28+44）g
             n                        （3.18-1.74）g
n（C₂O₄^2-）═0.02mol，
將灼燒剩余固體加入到過(guò)量的稀鹽酸中完全溶解，再向其中滴加NaOH溶液至過(guò)量，過(guò)濾、洗滌、干燥、灼燒得固體質(zhì)量為0.80g為CuO的質(zhì)量，
n（Cu²⁺）═n（CuO）=$\frac{0.8g}{80g/mol}$=0.01mol，
據(jù)電荷守恒得n（K⁺），得到化學(xué)式；

解答 解：（1）灼燒時(shí)用到的主要儀器有酒精燈、玻璃棒和坩堝，
故答案為：坩堝；
（2）Ksp=c（Cu²⁺）c²（OH^-），c（Cu²⁺）≤1×10^-5mol•L^-1時(shí)為沉淀完全，則c²（OH^-）=$\frac{1.0×1{0}^{-20}}{1.0×1{0}^{-5}}$=1.0×10^-15，
c（OH^-）=1×10^-7.5mol/L
則反應(yīng)后溶液中的c（OH^-）≥1×10^-7mol/L，
故答案為：1×10^-7mol/L；
（3）洗滌沉淀時(shí)，證明沉淀已洗滌干凈的方法是：取最后一次洗滌液，向其中滴加硝酸酸化的AgNO₃溶液，如無(wú)白色沉淀生成，則沉淀洗滌干凈，
故答案為：取最后一次洗滌液，向其中滴加硝酸酸化的AgNO₃溶液，如無(wú)白色沉淀生成，則沉淀洗滌干凈；
（4）該晶體在150℃時(shí)失去結(jié)晶水，則n（H₂O）═$\frac{3.54g-3.18g}{18g/mol}$=0.02mol，
260℃時(shí)分解，H₂C₂O₄$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CO↑+CO₂↑+H₂O△m
             1mol                     （28+44）g
             n                        （3.18-1.74）g
n（C₂O₄^2-）═0.02mol，
將灼燒剩余固體加入到過(guò)量的稀鹽酸中完全溶解，再向其中滴加NaOH溶液至過(guò)量，過(guò)濾、洗滌、干燥、灼燒得固體質(zhì)量為0.80g為CuO的質(zhì)量，
n（Cu²⁺）═n（CuO）=$\frac{0.8g}{80g/mol}$=0.01mol，
據(jù)電荷守恒得：
n（K⁺）═2 n（C₂O₄^2-）-2 n（Cu²⁺）═0.02mol×2-0.02mol×2═0.02mol，
n（K⁺）：n（Cu²⁺）：n（C₂O₄^2-）：n（H₂O）═0.02mol：0.01mol：0.02mol：0.02mol═2：1：2：2，
則該銅鹽的化學(xué)式為：K₂[Cu（C₂O₄）₂]•2H₂O，
答：該銅鹽的組成為K₂[Cu（C₂O₄）₂]•2H₂O．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了固體成分放熱測(cè)定和計(jì)算分析，主要是圖象變化和差量計(jì)算的應(yīng)用，注意題干信息的理解，題目難度中等．