题目内容
【题目】二草酸合铜( II )酸钾晶体{K2[Cu(C2O4)2]·2H2O},微溶于冷水,可溶于热水,微溶于酒精,干燥时较为稳定,加热时易分解。
I.用氧化铜和草酸为原料制备二草酸合铜(II)酸钾晶体的流程如下:
已知:H2C2O4CO↑+CO2↑+H2O
回答下列问题:
(1)将H2C2O4晶体加入去离子水中,微热,溶解过程中温度不能太高,原因是________。
(2)将CuO与KHC2O4的混合液在50°C下充分反应,该反应的化学方程式为__________。
(3)50 °C时,加热至反应充分后的操作是_______________(填字母)。
A.放于冰水中冷却后过滤 B.自然冷却后过滤
C.趁热过滤 D.蒸发浓缩、冷却后过滤
II.以CuSO4·5H2O晶体和K2C2O4固体为原料制备二草酸合铜( II )酸钾晶体。
实验步骤:将CuSO4·5H2O晶体和K2C2O4固体分别用去离子水溶解后,将K2C2O4溶液逐滴加入硫酸铜溶液中,有晶体析出后放在冰水中冷却,过滤,用酒精洗涤,在水浴锅上炒干。炒时不断搅拌,得到产品。
(4)用酒精而不用冷水洗涤的目的是____________。
II.产品纯度的测定:准确称取制得的晶体试样ag溶于NH3·H2O中,并加水定容至250mL,取试样溶液25.00mL,再加入10 mL的稀硫酸,用b mol·L-1 的KMnO4标准液滴定,消耗KMnO4标准液V mL。
(5)滴定时,下列滴定方式中,最合理的是______(填字母),理由为________。 (夹持部分略去)
A. B. C.
(6)若在接近滴定终点时,用少量蒸馏水将锥形瓶内壁冲洗一下,再继续滴定至终点,实验结果会_____(填“偏大”偏小”或“无影响”)。
(7)该产品的纯度为___________(写出表达式)。
【答案】温度过高草酸会分解 2KHC2O4+CuOK2[Cu(C2O4)2]+H2O C 酒精易挥发,便于干燥二草酸合铜( II )酸钾晶体 B 滴定时,标准液应盛放在滴定管中,待测液应盛放在锥形瓶中,高锰酸钾为强氧化性溶液应使用酸式滴定管 无影响
【解析】
Ⅰ、草酸晶体加水、微热可加快反应速率,但要避免温度过高草酸分解,然后加入碳酸钾固体,可生成KHC2O4,加入氧化铜,混合液在50℃水浴加热,为防止晶体析出趁热过滤,滤液经蒸发浓缩、冷却结晶可得到K2[Cu(C2O4)2]2H2O。
(1)根据题目所给信息H2C2O4CO↑+CO2↑+H2O可知温度过高会使草酸分解;
(2)根据题意可知,CuO与KHC2O4溶液在50℃水浴加热条件下反应生成K2[Cu(C2O4)2]与H2O,反应的方程式为:2KHC2O4+CuOK2[Cu(C2O4)2]+H2O;
(3)根据题目信息可知{K2[Cu(C2O4)2]·2H2O}微溶于冷水,可溶于热水,所以充分反应后应趁热过滤,提高产率,所以选C;
(4){K2[Cu(C2O4)2]·2H2O}微溶于酒精,所以用酒精洗涤也可以减少晶体的损失,同时与冷水相比酒精易挥发,便于干燥二草酸合铜( II )酸钾晶体;
(5)滴定时,标准液应盛放在滴定管里,待测液应盛放在锥形瓶中,高锰酸钾为强氧化性溶液应使用酸式滴定管,即下口为旋塞的滴定管,所以最合适的应为B。
(6)该滴定过程是通过标准高猛酸钾溶液确定二草酸合铜( II )酸钾晶体的物质的量,锥形瓶内有水对滴定没有影响;
(7)滴定过程中{K2[Cu(C2O4)2]·2H2O}中C元素被氧化生成CO2,每个C化合价升高1价,共升高4价,KMnO4中的锰元素被还原生成Mn2+,化合价降低5价,所以存在数量关系5{K2[Cu(C2O4)2]·2H2O}~4 KMnO4,则n(K2[Cu(C2O4)2]·2H2O)= V×10-3L×bmol·L-1××=12.5Vb×10-3mol,所以产品的纯度为=。