Question

【題目】CuSO4溶液與K2C2O4溶液混合反應，產物之一是只含一種陰離子的藍色鉀鹽水合物。通過下述實驗確定該晶體的組成。

步驟a：稱取0.6720 g樣品，放入錐形瓶，加入適量2 mol·L－1稀硫酸，微熱使樣品溶解。再加入30 ml水加熱，用0.2000 mol·L－1 KMnO4溶液滴定至終點，消耗8.00 ml。

步驟b：接著將溶液充分加熱，使淡紫紅色消失，溶液最終呈現(xiàn)藍色。冷卻后，調節(jié)pH并加入過量的KI固體，溶液變?yōu)樽厣��?/span>產生白色沉淀CuI。用0.2500 mol·L－1 Na2S2O3標準溶液滴定至終點，消耗8.00 ml。

已知涉及的部分離子方程式為：

步驟a：2MnO4－＋5C2O42－＋16H＋=2Mn2＋＋8H2O＋10CO2↑

步驟b：2Cu2＋＋4I－=2CuI↓＋I2 I2＋2S2O32－=2I－＋S4O62－

（1）已知室溫下CuI的Ksp=1. 27×10－12，欲使溶液中c(Cu+)≤1.0×10－6 mol·L－1，應保持溶液中c(I－)≥ mol·L－1。

（2）MnO4－在酸性條件下，加熱能分解為O2，同時生成Mn2＋。該反應的離子方程式為 。

若無該操作，則測定的Cu2＋的含量將會 (填“偏高”、“偏低” 或“不變”)。

（3）步驟b用淀粉溶液做指示劑，則滴定終點觀察到的現(xiàn)象為 。

（4）通過計算確定樣品晶體的組成。

Answer 1

【答案】（1）1.27×10-6（2）4MnO4－ +12H+ =4Mn2+ +5O2↑+6H2O 偏高

（3）溶液由藍色變?yōu)闊o色，且半分鐘內不變色

（4）K2Cu(C2O4)2H2O

【解析】

試題分析：（1）CuI的Ksp=1.27×10－12，=c（Cu+）×c（I-），c（I-）=Ksp÷c(Cu+)=1.27×10－12÷c(Cu+)，由于溶液中c(Cu+)≤1.0×10－6 mol·L－1，則c（I-）≥1.27×10-6mol/L。
（2）錳元素化合價由+7→+2，降低了5價，生成氧氣，氧元素化合價-2→0，升高了2×2=4，所以錳離子前配4，氧氣前配5，再利用觀察法配平其它物質，反應的離子方程式是4MnO4－ +12H+ 4Mn2+ +5O2↑+6H2O；若不加熱除去高錳酸根離子，高錳酸根離子能夠氧化碘離子，使得碘單質的物質的量增加，測定銅離子含量偏高。
（3）根據(jù)反應I2＋2S2O32－=2I－＋S4O62－，當反應結束時，溶液的藍色消失變成無色溶液，所以滴定終點是：溶液由藍色變?yōu)闊o色，且半分鐘內不變色。
（4）根據(jù)反應2MnO4-+5C2O42-+16H+=2Mn2++8H2O+10CO2↑、2Cu2++4I-=2CuI↓+I2 、I2+2S2O32-=2I-+S4O62-可得關系式：

2 MnO4－ ～ 5C2O42－ 2S2O32－ ~ I2 ~ 2Cu2+

2 5 2 2

0.2×8×10-3mol n (C2O42－) 0.25×8×10-3mol n (Cu2+)

n (C2O42－)= 4×10-3mol 、n (Cu2+)= 2×10-3mol ，根據(jù)電荷守恒原理：n (K+)=4×10-3mol

根據(jù)質量守恒原理m (H2O)=0.6720－39×4×10-3－64×2×10-3－88×4×10-3=0.036g，n (H2O)=2×10-3 mol，n (K+)：n (Cu2+)：n (C2O42－)：n (H2O)=2：1：2：1，化學式為：K2Cu(C2O4)2H2O。