Question

【題目】藍色鉀鹽水合物KaCub(C2O4)c·H2O(銅元素為+2價)的組成可通過下列實驗確定：

步驟①：稱取一定質量的樣品置于錐形瓶中，加入適量2 mol·L-1稀硫酸，微熱使樣品溶解。再加入30 mL水加熱，用0.0200 mol·L-1KMnO4溶液滴定至終點，消耗KMnO4溶液12.00 mL(的還原產物為Mn2+)。

步驟②：充分加熱滴定后的溶液，冷卻后，調節pH并加入過量的KI固體，溶液變為棕色并產生白色沉淀CuI，發生反應2Cu2++4I-=2CuI↓+I2

步驟③：加入少量淀粉溶液作指示劑，用0.0200 mol·L-1Na2S2O3標準溶液滴定至終點，消耗標準溶液15.00 mL，發生反應I2+2=2I-+

(1)若步驟②中未對滴定后的溶液進行加熱，則測出的Cu2+的物質的量將____(填“偏大”、“偏小” 或“不變”) 。

(2)步驟③中滴定終點的現象是___________。

(3)通過計算確定a：b：c=___________。(寫出計算過程)

Answer 1

【答案】偏大 溶液藍色褪去 2：1：2

【解析】

(1)加熱可促使MnO4-分解產生Mn2+反應，避免對后面實驗產生干擾；

(2)根據I2遇淀粉溶液變為藍色判斷滴定終點的實驗現象；

(3)根據MnO4-標準溶液的物質的量計算C2O42-的物質的量；根據反應消耗Na2S2O3標準溶液的體積計算Cu2+的物質的量，最后根據電荷守恒可計算K+的物質的量，再計算出各種離子的物質的量的整數比，即得到a：b：c的比值。

(1)在酸性條件下KMnO4具有強的氧化性，可以與I-發生氧化還原反應產生I2。若步驟②中未對滴定后的溶液進行加熱除去MnO4-，MnO4-會氧化后面為測定Cu2+而加入的I-，反應產生I2，使產生I2的物質的量增多，導致測出的Cu2+的含量偏大；

(2)在溶液中發生反應：2Cu2++4I-=2CuI↓+I2，以淀粉溶液作指示劑，由于I2遇淀粉溶液變為藍色，所以用0.0200 mol·L-1Na2S2O3標準溶液進行滴定時，發生反應：I2+2S2O32-=2I-+S4O62-，隨著標準溶液的加入，I2濃度逐漸降低，溶液藍色逐漸變淺，當滴加最后一滴Na2S2O3標準溶液時，溶液恰好由藍色變為無色，且半分鐘內不再變為藍色，說明此時反應達到了滴定終點故滴定終點的實驗現象是：溶液藍色褪去，半分鐘內不再變為藍色；

(3)根據電子守恒可知關系式：5C2O42-～2MnO4-，所以n(C2O42-)=n(MnO4-)=×0.0200 mol/L×12.00 mL×10-3 L/mL=6.000×10-4 mol；

根據方程式2Cu2++4I-=2CuI↓+I2、I2+2S2O32-=2I-+S4O62-，可得關系式：2Cu2+～I2～2S2O32-，所以n(Cu2+)=2n(I2)=n(S2O32-)=0.0200 mol/L×15.00 mL×10-3 L/mL=3.000×10-4 mol；

根據電荷守恒可得：

n(K+)+2n(Cu2+)=2n(C2O42-)，則n(K+)+2×3.000×10-4 mol=2×6.000×10-4 mol，解得n(K+)=6.000×10-4 mol，所以n(K+)：n(Cu2+)：n(C2O42-)=2：1：2，故a：b：c=2：1；2。