Question

10．某銅（Ⅱ）鹽晶體組成可以表示為K_a[Cu_b（C₂O₄）_c]•dH₂O，其組成可通過下列實驗測定：
I．準確稱取3.54g樣品，灼燒．剩余固體質量隨溫度變化如圖：
Ⅱ．將灼燒剩余固體加入到過量的稀鹽酸中完全溶解，再向其中滴加NaOH溶液至過量，過濾、洗滌、干燥、灼燒得固體質量為0.80g．
已知：①該晶體在150℃時失去結晶水，260℃時分解．
②H₂C₂O₄$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CO↑+CO₂↑+H₂O
回答下列問題：
（1）灼燒時用到的主要儀器有酒精燈、玻璃棒和坩堝．
（2）已知：Ksp[Cu（OH）₂]約為1.0×10^-20，欲使操作Ⅱ溶液中Cu²⁺完全沉淀，則反應后溶液中的c（OH^-）≥1×10^-7mol/L．（設c（Cu²⁺）≤1×10^-5mol•L^-1時為沉淀完全）
（3）洗滌沉淀時，證明沉淀已洗滌干凈的方法是取最后一次洗滌液，向其中滴加硝酸酸化的AgNO₃溶液，如無白色沉淀生成，則沉淀洗滌干凈．
（4）計算該銅鹽的組成（請寫出計算過程）．

Answer 1

分析 （1）固體灼燒需要在坩堝中加熱灼燒；
（2）依據(jù)溶度積常數(shù)計算Ksp=c（Cu²⁺）c²（OH^-）；
（3）證明沉淀已洗滌干凈，需要取用最后一次的洗滌液加入硝酸酸化的硝酸銀溶液檢驗氯離子是否存在設計實驗檢驗；
（4）該晶體在150℃時失去結晶水，則n（H₂O）═$\frac{3.54g-3.18g}{18g/mol}$=0.02mol，
260℃時分解，H₂C₂O₄$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CO↑+CO₂↑+H₂O△m
             1mol                     （28+44）g
             n                        （3.18-1.74）g
n（C₂O₄^2-）═0.02mol，
將灼燒剩余固體加入到過量的稀鹽酸中完全溶解，再向其中滴加NaOH溶液至過量，過濾、洗滌、干燥、灼燒得固體質量為0.80g為CuO的質量，
n（Cu²⁺）═n（CuO）=$\frac{0.8g}{80g/mol}$=0.01mol，
據(jù)電荷守恒得n（K⁺），得到化學式；

解答 解：（1）灼燒時用到的主要儀器有酒精燈、玻璃棒和坩堝，
故答案為：坩堝；
（2）Ksp=c（Cu²⁺）c²（OH^-），c（Cu²⁺）≤1×10^-5mol•L^-1時為沉淀完全，則c²（OH^-）=$\frac{1.0×1{0}^{-20}}{1.0×1{0}^{-5}}$=1.0×10^-15，
c（OH^-）=1×10^-7.5mol/L
則反應后溶液中的c（OH^-）≥1×10^-7mol/L，
故答案為：1×10^-7mol/L；
（3）洗滌沉淀時，證明沉淀已洗滌干凈的方法是：取最后一次洗滌液，向其中滴加硝酸酸化的AgNO₃溶液，如無白色沉淀生成，則沉淀洗滌干凈，
故答案為：取最后一次洗滌液，向其中滴加硝酸酸化的AgNO₃溶液，如無白色沉淀生成，則沉淀洗滌干凈；
（4）該晶體在150℃時失去結晶水，則n（H₂O）═$\frac{3.54g-3.18g}{18g/mol}$=0.02mol，
260℃時分解，H₂C₂O₄$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CO↑+CO₂↑+H₂O△m
             1mol                     （28+44）g
             n                        （3.18-1.74）g
n（C₂O₄^2-）═0.02mol，
將灼燒剩余固體加入到過量的稀鹽酸中完全溶解，再向其中滴加NaOH溶液至過量，過濾、洗滌、干燥、灼燒得固體質量為0.80g為CuO的質量，
n（Cu²⁺）═n（CuO）=$\frac{0.8g}{80g/mol}$=0.01mol，
據(jù)電荷守恒得：
n（K⁺）═2 n（C₂O₄^2-）-2 n（Cu²⁺）═0.02mol×2-0.02mol×2═0.02mol，
n（K⁺）：n（Cu²⁺）：n（C₂O₄^2-）：n（H₂O）═0.02mol：0.01mol：0.02mol：0.02mol═2：1：2：2，
則該銅鹽的化學式為：K₂[Cu（C₂O₄）₂]•2H₂O，
答：該銅鹽的組成為K₂[Cu（C₂O₄）₂]•2H₂O．

點評 本題考查了固體成分放熱測定和計算分析，主要是圖象變化和差量計算的應用，注意題干信息的理解，題目難度中等．