Question

CuSO₄溶液与K₂C₂O₄溶液混合生成一种蓝色钾盐水合物K_aCu_b(C₂O₄)_c·nH₂O。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2mol·L^－1稀硫酸，微热使样品溶解。再加入30 mL水加热，用0.2000mol·L^－1 KMnO₄溶液滴定至终点，消耗8.00 mL KMnO₄溶液。有关反应：2MnO₄^－＋5C₂O₄^2－＋16H^＋=2Mn²⁺＋8H₂O＋10CO₂↑
步骤b：接着将溶液充分加热。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8.00 mL Na₂S₂O₃溶液。滴定时反应为：I₂＋2S₂O₃^2－=2I^－＋S₄O₆^2－
（1）步骤b中生成白色沉淀的离子方程式：                   。
（2）步骤b中“将溶液充分加热”的目的是                     。
（3）请完成下列确定样品组成的计算过程。
①计算样品中n (C₂O₄^2－)（写出计算过程）
②计算样品中n (Cu²⁺) （写出计算过程）
③根据         原理可求出n (K⁺)，再依据         原理求得n (H₂O)
④该样品晶体的化学式为        

Answer 1

（1）2Cu^2＋＋4I^－=2CuI↓＋I₂ （2）除去微量的MnO₄^－，以免影响实验结果的测定  
（3）①  2MnO₄^－ ~  5C₂O₄^2－                 ②   2S₂O₃^2－ ~ I₂ ~ 2Cu²⁺
2           5                           2            2
0.2×8×10^-3mol    4×10^-3mol             0.25×8×10^-3mol    2×10^-3mol
n (C₂O₄^2－)= 4×10^-3mol                           n (Cu²⁺)= 2×10^-3mol      
③电荷守恒    质量守恒    ④K₂Cu(C₂O₄)₂·H₂O                                

试题分析：（1）由Cu²⁺→～e^-，2I^-→I₂～2e^-，结合原子守恒和电荷守恒配平。
（2）MnO₄^－与C₂O₄^2－发生氧化还原反应，加热可使二者反应充分，防止MnO₄^－对后面的实验干扰。
（3）①由关系式2MnO₄^－ ~  5C₂O₄^2－，n (C₂O₄^2－)=n (MnO₄^－)= 0.2×8×10^-3mol= 4×10^-3mol;
②由关系式2S₂O₃^2－ ~ I₂ ~ 2Cu²⁺，n (Cu²⁺)= n (S₂O₃^2－)= 0.25×8×10^-3mol = 2×10^-3mol
③电荷守恒式：n(K⁺)+2n(Cu²⁺)=2n( C₂O₄^2－),将n (Cu²⁺)= 2×10^-3mol，n (C₂O₄^2－)= 4×10^-3mol带入，解得n(K⁺)=4×10^-3mol；m(H₂O)=m(样品)－m (K⁺)－ m(Cu²⁺)－m( C₂O₄^2－)。
④m（H₂O）="0." 6720g－4×10^-3mol×39g?mol^-1－2×10^-3mol×64g?mol^-1－4×10^-3mol×88 g?mol^-1=0.036g
n（H₂O）="0.036" g/（18 g?mol^-1）="0." 002 mol，即n(K⁺): n(Cu²⁺): n( C₂O₄^2－):n（H₂O）=2:1:2:1，即化学式为K₂Cu(C₂O₄)₂·H₂O。