Question

【題目】藍(lán)色鉀鹽水合物KaCub(C2O4)c·H2O(銅元素為+2價(jià))的組成可通過(guò)下列實(shí)驗(yàn)確定：

步驟①：稱取一定質(zhì)量的樣品置于錐形瓶中，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0.0200 mol·L-1KMnO4溶液滴定至終點(diǎn)，消耗KMnO4溶液12.00 mL(的還原產(chǎn)物為Mn2+)。

步驟②：充分加熱滴定后的溶液，冷卻后，調(diào)節(jié)pH并加入過(guò)量的KI固體，溶液變?yōu)樽厣�并產(chǎn)生白色沉淀CuI，發(fā)生反應(yīng)2Cu2++4I-=2CuI↓+I2

步驟③：加入少量淀粉溶液作指示劑，用0.0200 mol·L-1Na2S2O3標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定至終點(diǎn)，消耗標(biāo)準(zhǔn)溶液15.00 mL，發(fā)生反應(yīng)I2+2=2I-+

(1)若步驟②中未對(duì)滴定后的溶液進(jìn)行加熱，則測(cè)出的Cu2+的物質(zhì)的量將____(填“偏大”、“偏小” 或“不變”) 。

(2)步驟③中滴定終點(diǎn)的現(xiàn)象是___________。

(3)通過(guò)計(jì)算確定a：b：c=___________。(寫出計(jì)算過(guò)程)

Answer 1

【答案】偏大 溶液藍(lán)色褪去 2：1：2

【解析】

(1)加熱可促使MnO4-分解產(chǎn)生Mn2+反應(yīng)，避免對(duì)后面實(shí)驗(yàn)產(chǎn)生干擾；

(2)根據(jù)I2遇淀粉溶液變?yōu)樗{(lán)色判斷滴定終點(diǎn)的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象；

(3)根據(jù)MnO4-標(biāo)準(zhǔn)溶液的物質(zhì)的量計(jì)算C2O42-的物質(zhì)的量；根據(jù)反應(yīng)消耗Na2S2O3標(biāo)準(zhǔn)溶液的體積計(jì)算Cu2+的物質(zhì)的量，最后根據(jù)電荷守恒可計(jì)算K+的物質(zhì)的量，再計(jì)算出各種離子的物質(zhì)的量的整數(shù)比，即得到a：b：c的比值。

(1)在酸性條件下KMnO4具有強(qiáng)的氧化性，可以與I-發(fā)生氧化還原反應(yīng)產(chǎn)生I2。若步驟②中未對(duì)滴定后的溶液進(jìn)行加熱除去MnO4-，MnO4-會(huì)氧化后面為測(cè)定Cu2+而加入的I-，反應(yīng)產(chǎn)生I2，使產(chǎn)生I2的物質(zhì)的量增多，導(dǎo)致測(cè)出的Cu2+的含量偏大；

(2)在溶液中發(fā)生反應(yīng)：2Cu2++4I-=2CuI↓+I2，以淀粉溶液作指示劑，由于I2遇淀粉溶液變?yōu)樗{(lán)色，所以用0.0200 mol·L-1Na2S2O3標(biāo)準(zhǔn)溶液進(jìn)行滴定時(shí)，發(fā)生反應(yīng)：I2+2S2O32-=2I-+S4O62-，隨著標(biāo)準(zhǔn)溶液的加入，I2濃度逐漸降低，溶液藍(lán)色逐漸變淺，當(dāng)?shù)渭幼詈笠坏?/span>Na2S2O3標(biāo)準(zhǔn)溶液時(shí)，溶液恰好由藍(lán)色變?yōu)闊o(wú)色，且半分鐘內(nèi)不再變?yōu)樗{(lán)色，說(shuō)明此時(shí)反應(yīng)達(dá)到了滴定終點(diǎn)故滴定終點(diǎn)的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是：溶液藍(lán)色褪去，半分鐘內(nèi)不再變?yōu)樗{(lán)色；

(3)根據(jù)電子守恒可知關(guān)系式：5C2O42-～2MnO4-，所以n(C2O42-)=n(MnO4-)=×0.0200 mol/L×12.00 mL×10-3 L/mL=6.000×10-4 mol；

根據(jù)方程式2Cu2++4I-=2CuI↓+I2、I2+2S2O32-=2I-+S4O62-，可得關(guān)系式：2Cu2+～I2～2S2O32-，所以n(Cu2+)=2n(I2)=n(S2O32-)=0.0200 mol/L×15.00 mL×10-3 L/mL=3.000×10-4 mol；

根據(jù)電荷守恒可得：

n(K+)+2n(Cu2+)=2n(C2O42-)，則n(K+)+2×3.000×10-4 mol=2×6.000×10-4 mol，解得n(K+)=6.000×10-4 mol，所以n(K+)：n(Cu2+)：n(C2O42-)=2：1：2，故a：b：c=2：1；2。