Question

【题目】CuSO4溶液与K2C2O4溶液混合反应，产物之一是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0.6720 g样品，放入锥形瓶，加入适量2 mol·L－1稀硫酸，微热使样品溶解。再加入30 ml水加热，用0.2000 mol·L－1 KMnO4溶液滴定至终点，消耗8.00 ml。

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0.2500 mol·L－1 Na2S2O3标准溶液滴定至终点，消耗8.00 ml。

已知涉及的部分离子方程式为：

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+)≤1.0×10－6 mol·L－1，应保持溶液中c(I－)≥ mol·L－1。

（2）MnO4－在酸性条件下，加热能分解为O2，同时生成Mn2＋。该反应的离子方程式为 。

若无该操作，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）K2Cu(C2O4)2H2O

【解析】

试题分析：（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，则c（I-）≥1.27×10-6mol/L。
（2）锰元素化合价由+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。
（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。
（4）根据反应2MnO4-+5C2O42-+16H+=2Mn2++8H2O+10CO2↑、2Cu2++4I-=2CuI↓+I2 、I2+2S2O32-=2I-+S4O62-可得关系式：

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 ，根据电荷守恒原理：n (K+)=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 mol，n (K+)：n (Cu2+)：n (C2O42－)：n (H2O)=2：1：2：1，化学式为：K2Cu(C2O4)2H2O。