Question

【题目】CuSO4溶液与K2C2O4溶液混合反应，产物之一是某种只含一种阴离子的蓝色钾盐水合物．通过下述实验确定该晶体的组成．
步骤a：称取0.6720g样品，放入锥形瓶，加入适量2molL﹣1稀硫酸，微热使样品溶解．再加入30mL水加热，用0.2000molL﹣1 KMnO4溶液滴定至终点，消耗8.00mLKMnO4溶液．
步骤b：接着将溶液充分加热，使淡紫红色消失，溶液最终呈现蓝色．冷却后，调节pH并加入过量的KI固体，溶液变为棕色并产生白色沉淀CuI．用0.2500molL﹣1 Na2S2O3标准溶液滴定至终点，消耗8.00mLNa2S2O3溶液．
已知涉及的部分反应的离子方程式为：
步骤a：2MnO4﹣+5C2O42﹣+16H+=2Mn2++8H2O+10CO2↑
步骤b：2Cu2++4I﹣=2CuI↓+I2 I2+2S2O32﹣=2I﹣+S4O62﹣
（1）已知室温下CuI的Ksp=1.27×10﹣12 ， 欲使溶液中c（Cu+）≤1.0×10﹣6molL﹣1 ， 应保持溶液中c（I﹣）≥molL﹣1 ．
（2）MnO4﹣在酸性条件下，加热能分解为O2 ， 同时生成Mn2+ ．
写出该反应的离子方程式为 ．
若无此加热操作，则测定的Cu2+的含量将会（填“偏高”、“偏低”或“不变”）．
（3）步骤b用淀粉溶液做指示剂，则滴定终点观察到的现象为 ．
（4）通过计算确定样品晶体的组成．

Answer 1

【答案】
（1）1.27×10﹣6
（2）4MnO4﹣+12H+ 4Mn2++5O2↑+6H2O；偏高
（3）溶液由蓝色变为无色，且半分钟内不变色
（4）解：根据反应2MnO4﹣+5C2O42﹣+16H+=2Mn2++8H2O+10CO2↑、2Cu2++4I﹣=2CuI↓+I2 I2+2S2O32﹣=2I﹣+S4O62﹣

可得关系式：2MnO4﹣～5C2O42﹣

2 5

0.2×8×10﹣3mol n（C2O42﹣）

2S2O32﹣～I2～2Cu2+

2 2

0.25×8×10﹣3mol n（Cu2+）

所以n（C2O42﹣）=4×10﹣3mol，

n（Cu2+）=2×10﹣3mol，

根据电荷守恒原理：n（K+）=2n（C2O42﹣）﹣2n（Cu2+）=4×10﹣3mol

根据质量守恒原理：m（H2O）=0.6720﹣39×4×10﹣3﹣64×2×10﹣3﹣88×4×10﹣3=0.036g

n（H2O）=2×10﹣3，n （K+）：n（Cu2+）：n（C2O42﹣）：n （H2O）=2：1：2：1，

所以样品晶体组成是：K2Cu（C2O4）2H2O，

答：该样品晶体的化学式为：K2Cu（C2O4）2H2O．

【解析】解：（1）CuI的Ksp=1.27×10﹣12=c（Cu+）c（I﹣），c（I﹣）= = ，由于溶液中c（Cu+）≤1.0×10﹣6molL﹣1 ， c（I﹣）≥1.27×10﹣6 ， 所以答案是：1.27×10﹣6；（2）锰元素化合价+7→+2，降低了5价，生成氧气，氧元素化合价﹣2→0，升高了2×2=4，所以锰离子前配4，氧气前配5，再利用观察法配平其它物质，反应的离子方程式是：4MnO4﹣+12H+ 4Mn2++5O2↑+6H2O；若不加热除去高锰酸根离子，高锰酸根离子能够氧化碘离子，使得碘单质的物质的量增加，测定铜离子含量偏高，所以答案是：4MnO4﹣+12H+ 4Mn2++5O2↑+6H2O；偏高；（3）根据反应I2+2S2O32﹣=2I﹣+S4O62﹣ ， 当反应结束时，溶液的蓝色消失变成无色溶液，所以滴定终点是：溶液由蓝色变为无色，且半分钟内不变色，所以答案是：溶液由蓝色变为无色，且半分钟内不变色；