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)實驗室用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的過程中，pH＝7時，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水解平衡常數的數值為____。

(2)一種測定草酸合銅酸鉀晶體組成的方法如下：

步驟Ⅰ　準確稱取1.770 0 g樣品，充分加熱，剩余固體為K2CO3與CuO的混合物，質量為1.090 0 g。

步驟Ⅱ　準確稱取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標準溶液滴定至終點。(已知Cu2＋與EDTA反應的化學計量數之比為1∶1)。

重復上述滴定操作兩次，有關數據記錄如下表：

	第一次滴定	第二次滴定	第三次滴定
消耗EDTA標準溶液 的體積/mL	25.92	24.99	25.01

①第一次滴定消耗的EDTA標準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. 滴定時錐形瓶中有液體濺出

C. 裝EDTA標準溶液的滴定管水洗后未潤洗

D. 開始滴定時，滴定管尖嘴部分未充滿液體

②通過計算確定該樣品的化學式(寫出計算過程)。______________

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標準溶液的平均體積為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的過程中，pH＝7時，c(OH-)=10-7mol/L，溶液中c(Cu2＋)＝；

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

(2)①A. 錐形瓶水洗后未干燥，對測定結果不影響，選項A不選；

B. 滴定時錐形瓶中有液體濺出，則待測液部分損失，滴定時標準液的體積偏小，測定結果偏小，選項B不選；

C. 裝EDTA標準溶液的滴定管水洗后未潤洗，標準液被稀釋，滴定時標準液的體積偏大，測定結果偏大，選項C選；

D. 開始滴定時，滴定管尖嘴部分未充滿液體，則滴定時體積讀數偏大，測定結果偏大，選項D選；

答案選CD；

②每25.00 mL溶液消耗的EDTA標準溶液的平均體積為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，晶體的化學式為：K2Cu(C2O4)2·2H2O。