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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0.6720g样品,放入锥形瓶,加入适量2mol•L-1稀硫酸,微热使样品
题目详情
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0.6720g样品,放入锥形瓶,加入适量2mol•L-1稀硫酸,微热使样品溶解.再加入30ml水加热,用0.2000mol•L-1 KMnO4溶液滴定至终点,消耗8.00ml.
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0.2500mol•L-1 Na2S2O3标准溶液滴定至终点,消耗8.00ml.
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+)≤1.0×10-6mol•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.
步骤a:称取0.6720g样品,放入锥形瓶,加入适量2mol•L-1稀硫酸,微热使样品溶解.再加入30ml水加热,用0.2000mol•L-1 KMnO4溶液滴定至终点,消耗8.00ml.
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0.2500mol•L-1 Na2S2O3标准溶液滴定至终点,消耗8.00ml.
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+)≤1.0×10-6mol•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
4MnO4-+12H+
4Mn2++5O2↑+6H2O
| ||
4MnO4-+12H+
4Mn2++5O2↑+6H2O
.
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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.
▼优质解答
答案和解析
(1)CuI的Ksp=1.27×10-12=c(Cu+)•c(I-),c(I-)=
=
,由于溶液中c(Cu+)≤1.0×10-6mol•L-1,c(I-)≥1.27×10-6,
故答案为: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,
故答案为: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,
故答案为: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:2MnO4-~5C2O42- 2S2O32-~I2~2Cu2+
2 5 2 2
0.2×8×10-3mol n(C2O42-) 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)2•H2O,
答:该样品晶体的化学式为:K2Cu(C2O4)2•H2O.
Ksp |
c(Cu+) |
1.27×10−12 |
c(Cu+) |
故答案为: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+
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故答案为:4MnO4-+12H+
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(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,
故答案为: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:2MnO4-~5C2O42- 2S2O32-~I2~2Cu2+
2 5 2 2
0.2×8×10-3mol n(C2O42-) 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)2•H2O,
答:该样品晶体的化学式为:K2Cu(C2O4)2•H2O.
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