Question

CuSO₄溶液與K₂C₂O₄溶液反應(yīng)，得到一種藍(lán)色結(jié)晶水合物晶體。通過(guò)下述實(shí)驗(yàn)確定該晶體的組成：
①稱取0.1680g晶體，加入過(guò)量的H₂SO₄溶液，使樣品溶解后加入適量水，加熱近沸，用0.02000mol·L^-1KMnO₄溶液滴定至終點(diǎn)（溶液變?yōu)闇\紫紅色），消耗20.00mL。
②接著將溶液充分加熱，使淺紫紅色變?yōu)樗{(lán)色，此時(shí)MnO^—₄轉(zhuǎn)化為Mn²⁺并釋放出O₂。
③冷卻后加入2g KI固體（過(guò)量）和適量Na₂CO₃，溶液變?yōu)樽厣�并生成沉淀�?br />④用0.05000mol·L^-1Na₂S₂O₃溶液滴定，近終點(diǎn)加指示劑，滴定至終點(diǎn)，消耗10.00mL。
已知：2MnO^—₄+5H₂C₂O₄+6H⁺==2Mn²⁺+10CO₂↑+8H₂O
2Cu²⁺+4I^—=2CuI↓+I₂
2Na₂S₂O₃+I₂=2NaI+Na₂S₄O₆
（1）步驟②中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為                  。
（2）步驟④中加入的指示劑為              。
（3）通過(guò)計(jì)算寫(xiě)出藍(lán)色晶體的化學(xué)式（寫(xiě)出計(jì)算過(guò)程）。

Answer 1

（1）4MnO₄^- +12H⁺=4Mn²⁺+5O₂↑+6H₂O
（2）淀粉溶液
（3）n(C₂O₄^2-)=0.02000×20.00×10^-3×5/2=1.00×10^-3mol
n(Cu²⁺)=0.05000×10.00×10^-3=5.00×10^-4mol 
根據(jù)電荷守恒可知，晶體還含有陽(yáng)離子K+，
n(K⁺)=2×1.00×10^-3-2×5.00×10^-4=1.00×10^-3mol
故晶體的化學(xué)式為K₂Cu(C₂O₄)₂·xH₂O
m(H₂O)=0.1680-5.00×10^-4×318=0.009g
n(H₂O)=0.009/18=5.00×10^-4mol
故晶體的化學(xué)式為K₂Cu(C₂O₄)₂·H₂O

解析試題分析：本題測(cè)定物質(zhì)組成的綜合計(jì)算題，(2)有碘單質(zhì)參與或生成的反應(yīng)均可以用淀粉作為反應(yīng)是否完全的依據(jù)；（3）根據(jù)第①步反應(yīng)可以計(jì)算出C₂O₄^2-的量，n(C₂O₄^2-)=0.02000×20.00×10^-3×5/2=1.00×10^-3mol
第②是除去溶液中多余的高錳酸鉀溶液，第③④可以計(jì)算出銅離子的量
n(Cu²⁺)=0.05000×10.00×10^-3=5.00×10^-4mol 
根據(jù)電荷守恒可知，晶體還含有陽(yáng)離子K+，
n(K⁺)=2×1.00×10^-3-2×5.00×10^-4=1.00×10^-3mol
故晶體的化學(xué)式為K₂Cu(C₂O₄)₂·xH₂O
然后再根據(jù)總質(zhì)量計(jì)算出結(jié)晶水的量，m(H₂O)=0.1680-5.00×10^-4×318=0.009g
n(H₂O)=0.009/18=5.00×10^-4mol
故晶體的化學(xué)式為K₂Cu(C₂O₄)₂·H₂O
考點(diǎn)：考查以工業(yè)測(cè)定物質(zhì)組成而設(shè)計(jì)的計(jì)算題，涉及離子方程式書(shū)寫(xiě)，滴定指示劑選擇、根據(jù)守恒計(jì)算等有關(guān)問(wèn)題。