Question

【題目】草酸合銅酸鉀是一種重要的化工原料，其晶體組成可表示為KxCuy(C2O4)z·wH2O。

(1)實(shí)驗(yàn)室用CuSO4溶液和NaOH溶液混合制備Cu(OH)2，再將所得Cu(OH)2與KHC2O4溶液混合，可制備草酸合銅酸鉀晶體。

①已知室溫下，Ksp[Cu(OH)2]＝2.2×10－20。制備Cu(OH)2的過(guò)程中，pH＝7時(shí)，溶液中c(Cu2＋)＝________。

②已知H2C2O4是二元弱酸。室溫下，Ka1(H2C2O4)＝5.4×10－2，Ka2(H2C2O4)＝5.4×10－5，KHC2O4水解平衡常數(shù)的數(shù)值為____。

(2)一種測(cè)定草酸合銅酸鉀晶體組成的方法如下：

步驟Ⅰ　準(zhǔn)確稱取1.770 0 g樣品，充分加熱，剩余固體為K2CO3與CuO的混合物，質(zhì)量為1.090 0 g。

步驟Ⅱ　準(zhǔn)確稱取1.770 0 g樣品，用NH4Cl溶液溶解、加水稀釋，定容至100 mL。

步驟Ⅲ　準(zhǔn)確量取步驟Ⅱ所得溶液25.00 mL于錐形瓶中，滴入指示劑，用濃度為0.050 00 mol·L－1的EDTA標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定至終點(diǎn)。(已知Cu2＋與EDTA反應(yīng)的化學(xué)計(jì)量數(shù)之比為1∶1)。

重復(fù)上述滴定操作兩次，有關(guān)數(shù)據(jù)記錄如下表：

	第一次滴定	第二次滴定	第三次滴定
消耗EDTA標(biāo)準(zhǔn)溶液 的體積/mL	25.92	24.99	25.01

①第一次滴定消耗的EDTA標(biāo)準(zhǔn)溶液的體積明顯偏大，可能的原因有____(填字母)。

A. 錐形瓶水洗后未干燥

B. 滴定時(shí)錐形瓶中有液體濺出

C. 裝EDTA標(biāo)準(zhǔn)溶液的滴定管水洗后未潤(rùn)洗

D. 開(kāi)始滴定時(shí)，滴定管尖嘴部分未充滿液體

②通過(guò)計(jì)算確定該樣品的化學(xué)式(寫(xiě)出計(jì)算過(guò)程)。______________

Answer 1

【答案】2.2×10－6 mol·L－1 1.9×10－13 CD 每25.00 mL溶液消耗的EDTA標(biāo)準(zhǔn)溶液的平均體積為25.00 mL。n(Cu2＋)＝n(EDTA)＝0.050 000 mol·L－1×0.025 00 L＝0.001 250 mol，1.770 0 g樣品中：n(Cu2＋)＝0.001 250 mol×＝0.005 000 mol，1.090 0 g混合物中：m(CuO)＝0.005 mol×80 g·mol－1＝0.400 0 g，n(K2CO3)＝＝0.005 000 mol，1.770 0 g樣品中：n(K＋)＝2×n(K2CO3)＝0.010 00 mol，根據(jù)電荷守恒有：n(C2O42-)＝＝0.01000 mol，n(H2O)＝＝0.010 00 mol，n(K＋)∶n(Cu2＋)∶n(C2O42-)∶n(H2O)＝0.010 00 mol∶0.005 00 mol∶0.010 00 mol∶0.010 00 mol＝2∶1∶2∶2，晶體的化學(xué)式為：K2Cu(C2O4)2·2H2O。

【解析】

(1)①已知室溫下，Ksp[Cu(OH)2]＝2.2×10－20。制備Cu(OH)2的過(guò)程中，pH＝7時(shí)，c(OH-)=10-7mol/L，溶液中c(Cu2＋)＝；

②KHC2O4水解反應(yīng)的離子方程式為HC2O4-+H2O H2C2O4+ OH-，平衡常數(shù)K=；

(2)①A. 錐形瓶水洗后未干燥，對(duì)測(cè)定結(jié)果不影響，選項(xiàng)A不選；

B. 滴定時(shí)錐形瓶中有液體濺出，則待測(cè)液部分損失，滴定時(shí)標(biāo)準(zhǔn)液的體積偏小，測(cè)定結(jié)果偏小，選項(xiàng)B不選；

C. 裝EDTA標(biāo)準(zhǔn)溶液的滴定管水洗后未潤(rùn)洗，標(biāo)準(zhǔn)液被稀釋，滴定時(shí)標(biāo)準(zhǔn)液的體積偏大，測(cè)定結(jié)果偏大，選項(xiàng)C選；

D. 開(kāi)始滴定時(shí)，滴定管尖嘴部分未充滿液體，則滴定時(shí)體積讀數(shù)偏大，測(cè)定結(jié)果偏大，選項(xiàng)D選；

答案選CD；

②每25.00 mL溶液消耗的EDTA標(biāo)準(zhǔn)溶液的平均體積為25.00 mL。n(Cu2＋)＝n(EDTA)＝0.050 000 mol·L－1×0.025 00 L＝0.001 250 mol，1.770 0 g樣品中：n(Cu2＋)＝0.001 250 mol×＝0.005 000 mol，1.090 0 g混合物中：m(CuO)＝0.005 mol×80 g·mol－1＝0.400 0 g，n(K2CO3)＝＝0.005 000 mol，1.770 0 g樣品中：n(K＋)＝2×n(K2CO3)＝0.010 00 mol，根據(jù)電荷守恒有：n(C2O42-)＝＝0.01000 mol，n(H2O)＝＝0.010 00 mol，n(K＋)∶n(Cu2＋)∶n(C2O42-)∶n(H2O)＝0.010 00 mol∶0.005 00 mol∶0.010 00 mol∶0.010 00 mol＝2∶1∶2∶2，晶體的化學(xué)式為：K2Cu(C2O4)2·2H2O。