题目内容

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-）≥
1.27×10-6
1.27×10-6
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
．
若无该操作，则测定的Cu2+的含量将会
偏高
偏高
（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
溶液由蓝色变为无色，且半分钟内不变色
溶液由蓝色变为无色，且半分钟内不变色
．
（4）通过计算确定样品晶体的组成．
分析：（1）根据碘化亚铜的溶度积计算出碘离子的浓度；
（2）根据化合价升降相等配平反应方程式；高锰酸钾能够将碘离子氧化成碘单质；
（3）I2+2S2O32-=2I-+S4O62-反应结束时，溶液中碘单质消失，溶液变成无色；
（4）根据题中反应找出关系式2MnO4-～5C2O42-   2S2O32-～I2～2Cu2+，利用滴定数据求出n（C2O42-）、n（Cu2+），然后利用电荷守恒求出钾离子的物质的量，再利用样品质量算出水的物质的量，最后计算出样品晶体的组成．
解答：解：（1）CuI的Ksp=1.27×10-12=c（Cu+）?c（I-），c（I-）=
Ksp
c(Cu+)
=
1.27×10-12
c(Cu+)
，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．
点评：本题考查了探究物质组成方法，题目的综合性较强，计算量稍大，充分考查了学生分析、理解信息、利用信息的能力，本题难度中等．
练习册系列答案
相关题目
请回答下列问题：

（1）S单质的常见形式为S8，其环状结构如图1所示，S原子采用的轨道杂化方式是
sp3
sp3
．
（2）原子的第一电离能是指气态电中性基态原子失去一个电子转化为气态基态正离子所需要的最低能量．Mg与Al原子的第一电离能大到小的顺序为
Al＞Mg
Al＞Mg
；O与F电负性大到小的顺序为
F＞O
F＞O
．（用＜或=或＞表示）
（3）34号元素的价层电子的电子排布图为
1s22s22p63s23p63d104s24p4
1s22s22p63s23p63d104s24p4
，在周期表位于
第四周期第ⅥA族
第四周期第ⅥA族
区；Mn2+基态的电子排布式为
1s22s22p63s23p63d5
1s22s22p63s23p63d5
．
（4）气态SO2分子的立体构型为
V形
V形
；SO32-离子的立体构型为
三角锥型
三角锥型
（均用文字描述）
（5）H2SeO3的K1和K2分别为2.7×10-3和2.5×10-8，H2SeO4第一步几乎完全电离，K2为1.2×10-2，请根据结构与性质的关系解释；
①H2SeO4和H2SeO3第一步电离程度大于第二部电离的原因：
酸第一步电离产生的酸根阴离子带有负电荷，吸引H+，同时产生的H+抑制第二步电离
酸第一步电离产生的酸根阴离子带有负电荷，吸引H+，同时产生的H+抑制第二步电离
；
②H2SeO4比H2SeO3酸性强的原因：
H2SeO4和H2SeO3可以分别表示为（HO）2SeO2、（HO）2SeO，H2SeO3中Se为+4价，而H2SeO4中Se为+6价，后者Se原子吸电子能力强，导致羟基上氢原子更容易电离H+
H2SeO4和H2SeO3可以分别表示为（HO）2SeO2、（HO）2SeO，H2SeO3中Se为+4价，而H2SeO4中Se为+6价，后者Se原子吸电子能力强，导致羟基上氢原子更容易电离H+
；
（6）向CuSO4溶液中加入过量NaOH溶液可生成[Cu（OH）4]2-．不考虑空间构型，[Cu（OH）4]2-的结构可用示意图表示为
．
（7）Cu元素的一种氯化物晶体的晶胞结构如图2所示，该氯化物的化学式是
CuCl
CuCl
．
如图所示的实验装置，丙为用淀粉碘化钾和酚酞混合溶液润湿的滤纸，m、n为夹在滤纸两端的铂夹．戊为直流电源，x、y为电源的两极．G为电流计，电极均为石墨电极．闭合K2、断开K1，一段时间后，A、B两极产生的气体体积之比为2：1．

（1）足量的M溶液可能是
BF
BF
（填序号）．
A．AgNO3溶液   B．NaOH溶液    C．HCl溶液   D．NaCl溶液     E．CuSO4溶液    F．Na2SO4溶液
（2）丙的现象
n端变红，m端出现蓝色
n端变红，m端出现蓝色
．
（3）电解一段时间后乙溶液观察到的现象
有白色浑浊产生
有白色浑浊产生
．某同学认为在D极会有两种气体产生，写出反应过程中的方程式：
2H2O
 通电 
.
 
2H2↑+O2↑，H20+CO32-=CO2↑+2OH-
2H2O
 通电 
.
 
2H2↑+O2↑，H20+CO32-=CO2↑+2OH-
．
（4）丁中
E
E
（填“E”或“F”）极颜色加深，此移动的物质在过程中
否
否
（填“是”或“否”）发生了化学变化．
（5）下列说法正确的是
BC
BC
．
A．继续电解一段时间后，甲池中A、B极均部分被气体包围，此时闭合K1，断开K2，发现A、B极的管内气体体积减少，各电解池均将恢复原状．
B．如图电解过程M中A极附近的pH一定增大
C．将氯化钠固体溶于酒精中可以形成与丁中相同的分散系．

利用右图所示的装置,当X、Y选用不同材料,开关K1,与K2处于不同的闭合状态时，可将该装置广泛应用于工业生产。下列说法中正确

的是

A. 若关闭K2,打开K1，X、Y均为石墨,Z是NaCl,则X附近能得到氢氧化钠

B. 若关闭K2，打开K1,X是纯铜,Y是粗铜,Z是CuSO4 ,该装置可用于铜的楮炼

C. 若关闭K1，打开K2,X是Cu铜，Y是是H2SO4，则溶液中的移向Y极

D. 若关闭K1,打开K2，X是Cu铜,Y是Fe，Z是含有空气的海水，该装置可用于保护Fe

 

化学学科中的平衡理论主要包括：化学平衡、电离平衡、水解平衡和溶解平衡四种，且均符合勒夏特列原理。请回答下列问题：

（1）对于可逆反应mA（g）+nB（g） pC（g）+qD（g）达平衡时，V正=k1c（A）mc（B）n（K1为速率常数），达平衡时化学平衡常数为K2，且K1、K2只与温度有关。现将4molSO2与2molO2充入体积为2L的密闭容器中，500℃进行反应并保持温度不变，反应达到平衡时，SO2的转化率为50％。则起始时正反应速率是平衡时的           倍。500℃时，该反应的平衡常数K2是          。在温度不变时，再向平衡体系中加人2molSO2、2molO2与4molSO3，平衡将向         移动。

（2）常温下，取pH=2的盐酸和醋酸溶液各100mL，向其中分别加入适量的Zn粒，反应过程中两溶液的pH变化如下图所示。则图中表示醋酸溶液中pH变化曲线的是      （填“A”或“B”）。

设盐酸中加入的Zn质量为m1，醋酸溶液中加入的Zn质量为m2。则m1      m2（选填“<”、“=”，“>”）。

（3）难溶电解质在水溶液中存在着电离平衡。在常温下，溶液里各离子浓度以它们化学计量数为方次的乘积是一个常数，叫溶度积常数（KSP）。当溶液中各离子浓度方次的乘积大于溶度积时，则产生沉淀，反之固体溶解。已知常温下Cu（OH）2的溶度积为2×10，若某CuSO4溶液里，c（Cu2+）=0．02mol／L，如果生成Cu（OH）2沉淀，应调整溶液pH，使之大于     ；要使0．2mol／L的CuSO4溶液中Cu2+沉淀较为完全（使Cu2+浓度降至原来的千分之一）则应向溶液里加NaOH溶液，使溶液pH值为          。

（4）常温下，某纯碱（Na2CO4）溶液中滴入酚酞，溶液呈红色。则该溶液呈             性。在分析该溶液遇酚酞呈红色原因时，甲同学认为是配制溶液所用的纯碱样品中混有NaOH所至；乙同学认为是溶液中Na2CO3电离出的CO水解所至。请你设计一个简单的实验方案给甲和乙两位同学的说法以评判（包括操作、现象和结论）                           。
请回答下列问题：

（1）S单质的常见形式为S8，其环状结构如图1所示，S原子采用的轨道杂化方式是______．
（2）原子的第一电离能是指气态电中性基态原子失去一个电子转化为气态基态正离子所需要的最低能量．Mg与Al原子的第一电离能大到小的顺序为______；O与F电负性大到小的顺序为______．（用＜或=或＞表示）
（3）34号元素的价层电子的电子排布图为______，在周期表位于______区；Mn2+基态的电子排布式为______．
（4）气态SO2分子的立体构型为______；SO32-离子的立体构型为______（均用文字描述）
（5）H2SeO3的K1和K2分别为2.7×10-3和2.5×10-8，H2SeO4第一步几乎完全电离，K2为1.2×10-2，请根据结构与性质的关系解释；
①H2SeO4和H2SeO3第一步电离程度大于第二部电离的原因：______；
②H2SeO4比H2SeO3酸性强的原因：______；
（6）向CuSO4溶液中加入过量NaOH溶液可生成[Cu（OH）4]2-．不考虑空间构型，[Cu（OH）4]2-的结构可用示意图表示为______．
（7）Cu元素的一种氯化物晶体的晶胞结构如图2所示，该氯化物的化学式是______．

违法和不良信息举报电话：027-86699610 举报邮箱：58377363@163.com

精英家教网