CuSO4溶液与K2C2O4溶液反应，得到一种蓝色结晶水合物晶体。通过下述实验确定该晶体的组成：①称取0.1680g晶体，加入过量的H2SO4溶液，使样品溶解后

题型：不详难度：来源：

CuSO₄溶液与K₂C₂O₄溶液反应，得到一种蓝色结晶水合物晶体。通过下述实验确定该晶体的组成：
①称取0.1680g晶体，加入过量的H₂SO₄溶液，使样品溶解后加入适量水，加热近沸，用0.02000mol·L^-1KMnO₄溶液滴定至终点（溶液变为浅紫红色），消耗20.00mL。
②接着将溶液充分加热，使浅紫红色变为蓝色，此时MnO^—₄转化为Mn²⁺并释放出O₂。
③冷却后加入2g KI固体（过量）和适量Na₂CO₃，溶液变为棕色并生成沉淀。
④用0.05000mol·L^-1Na₂S₂O₃溶液滴定，近终点加指示剂，滴定至终点，消耗10.00mL。
已知：2MnO^—₄+5H₂C₂O₄+6H⁺==2Mn²⁺+10CO₂↑+8H₂O
2Cu²⁺+4I^—=2CuI↓+I₂
2Na₂S₂O₃+I₂=2NaI+Na₂S₄O₆
（1）步骤②中发生反应的离子方程式为                  。
（2）步骤④中加入的指示剂为              。
（3）通过计算写出蓝色晶体的化学式（写出计算过程）。

答案

（1）4MnO₄^- +12H⁺=4Mn²⁺+5O₂↑+6H₂O
（2）淀粉溶液
（3）n(C₂O₄^2-)=0.02000×20.00×10^-3×5/2=1.00×10^-3mol
n(Cu²⁺)=0.05000×10.00×10^-3=5.00×10^-4mol 
根据电荷守恒可知，晶体还含有阳离子K+，
n(K⁺)=2×1.00×10^-3-2×5.00×10^-4=1.00×10^-3mol
故晶体的化学式为K₂Cu(C₂O₄)₂·xH₂O
m(H₂O)=0.1680-5.00×10^-4×318=0.009g
n(H₂O)=0.009/18=5.00×10^-4mol
故晶体的化学式为K₂Cu(C₂O₄)₂·H₂O

解析

试题分析：本题测定物质组成的综合计算题，(2)有碘单质参与或生成的反应均可以用淀粉作为反应是否完全的依据；（3）根据第①步反应可以计算出C₂O₄^2-的量，n(C₂O₄^2-)=0.02000×20.00×10^-3×5/2=1.00×10^-3mol
第②是除去溶液中多余的高锰酸钾溶液，第③④可以计算出铜离子的量
n(Cu²⁺)=0.05000×10.00×10^-3=5.00×10^-4mol 
根据电荷守恒可知，晶体还含有阳离子K+，
n(K⁺)=2×1.00×10^-3-2×5.00×10^-4=1.00×10^-3mol
故晶体的化学式为K₂Cu(C₂O₄)₂·xH₂O
然后再根据总质量计算出结晶水的量，m(H₂O)=0.1680-5.00×10^-4×318=0.009g
n(H₂O)=0.009/18=5.00×10^-4mol
故晶体的化学式为K₂Cu(C₂O₄)₂·H₂O