Question

【題目】草酸合銅(Ⅱ)酸鉀[KaCub(C2O4)c·xH2O]是一種重要的化工原料。

（1）二草酸合銅(Ⅱ)酸鉀晶體可以用CuSO4晶體和K2C2O4溶液反應(yīng)得到。從硫酸銅溶液中獲得硫酸銅晶體的實(shí)驗(yàn)步驟為：加入適量乙醇、蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶、過濾、洗滌、干燥。在蒸發(fā)濃縮的初始階段還采用了蒸餾操作，其目的是_____________________。

（2）某同學(xué)為測定草酸合銅(Ⅱ)酸鉀的組成，進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn)：

步驟Ⅰ測定Cu2+：準(zhǔn)確稱取0.7080 g樣品，用20.00 mL NH4ClNH3·H2O緩沖溶液溶解，加入指示劑，用0.1000 mol·L1的EDTA(Na2H2Y)標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定至終點(diǎn)（離子方程式為Cu2++H2Y2CuY2+2H+），消耗EDTA標(biāo)準(zhǔn)溶液20.00 mL；

步驟Ⅱ測定C2O42-：準(zhǔn)確稱取0.7080 g樣品，用6.00 mL濃氨水溶解，加入30.00 mL 4.0 mol·L1的硫酸，稀釋至100 mL，水浴加熱至70~80℃，趁熱用0.1000 mol·L1 KMnO4標(biāo)準(zhǔn)液滴定至終點(diǎn)，消耗KMnO4溶液16.00 mL。

①已知酸性條件下MnO4-被還原為Mn2+，步驟Ⅱ發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為___________。

②步驟Ⅱ滴定終點(diǎn)的現(xiàn)象是______________________。

③通過計(jì)算確定草酸合銅(Ⅱ)酸鉀的化學(xué)式（寫出計(jì)算過程）。____________

Answer 1

【答案】回收乙醇 2+5+16H+2Mn2++10CO2↑+8H2O 當(dāng)?shù)稳胱詈笠坏?/span>KMnO4標(biāo)準(zhǔn)液時，溶液變成淺紅色，且半分鐘不褪色 由步驟Ⅰ的反應(yīng)離子方程式：Cu2++H2Y2CuY2+2H+，可得關(guān)系式：Cu2+～H2Y2，據(jù)題意有：

解得：n(Cu2+)=0.002mol

由步驟Ⅱ的離子反應(yīng)方程式：2MnO4-+5C2O42-+16H+2Mn2++10CO2↑+8H2O，可得關(guān)系式：2MnO4-～5C2O42-，則有：

解得：n(C2O42-)=0.004mol

根據(jù)電荷守恒，可知n(K+)=0.004mol

根據(jù)質(zhì)量守恒原理，則n(H2O)=。

故草酸合銅(Ⅱ)酸鉀的化學(xué)式為：K2Cu(C2O4)2·2H2O。

【解析】

（1）分析題中所給信息，硫酸銅不溶于乙醇，使用乙醇可以降低硫酸銅的溶解度，有利于晶體的析出。加入乙醇后，乙醇易揮發(fā)，故可通過蒸餾的方法回收。

（2）根據(jù)題中步驟Ⅰ測定Cu2+的原理及消耗的EDTA的量，可計(jì)算出0.7080 g樣品中Cu2+的量；根據(jù)步驟Ⅱ測定C2O42-的過程中，KMnO4和C2O42-在酸性條件下發(fā)生氧化還原反應(yīng)，結(jié)合氧化還原反應(yīng)原理，可計(jì)算出0.7080 g樣品中C2O42-的量；結(jié)合電荷守恒和質(zhì)量守恒，分別計(jì)算出K+和H2O的量。進(jìn)而可確定草酸合銅(Ⅱ)酸鉀的化學(xué)式。

（1）乙醇易揮發(fā)，故可通過蒸餾的方法回收。答案為：回收乙醇；

（2）①根據(jù)氧化還原反應(yīng)原理，可知離子反應(yīng)方程式為：2MnO4-+5C2O42-+16H+2Mn2++10CO2↑+8H2O；答案為：2MnO4-+5C2O42-+16H+2Mn2++10CO2↑+8H2O；

②KMnO4溶液為紫紅色，當(dāng)加入最后一滴KMnO4標(biāo)準(zhǔn)液時，溶液變成淺紅色，且半分鐘不褪色，說明達(dá)到滴定終點(diǎn)。答案為：當(dāng)?shù)稳胱詈笠坏?/span>KMnO4標(biāo)準(zhǔn)液時，溶液變成淺紅色，且半分鐘不褪色；

③由步驟Ⅰ的反應(yīng)離子方程式：Cu2++H2Y2CuY2+2H+，可得關(guān)系式：Cu2+～H2Y2，據(jù)題意有：

解得：nspan>(Cu2+)=0.002mol

由步驟Ⅱ的離子反應(yīng)方程式：2MnO4-+5C2O42-+16H+2Mn2++10CO2↑+8H2O，可得關(guān)系式：2MnO4-～5C2O42-，則有：

解得：n(C2O42-)=0.004mol

根據(jù)電荷守恒，可知n(K+)=0.004mol

根據(jù)質(zhì)量守恒原理，則n(H2O)=。

故草酸合銅(Ⅱ)酸鉀的化學(xué)式為：K2Cu(C2O4)2·2H2O。