【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)2KHC2O4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]2.2×1020。制備Cu(OH)2的過程中,pH7時,溶液中c(Cu2)________。

②已知H2C2O4是二元弱酸。室溫下,Ka1(H2C2O4)5.4×102Ka2(H2C2O4)5.4×105,KHC2O4水解平衡常數(shù)的數(shù)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K2CO3CuO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·L1EDTA標準溶液滴定至終點。(已知Cu2EDTA反應的化學計量數(shù)之比為11)。

重復上述滴定操作兩次,有關數(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. 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)。______________

【答案】2.2×106 mol·L1 1.9×1013 CD 25.00 mL溶液消耗的EDTA標準溶液的平均體積為25.00 mLn(Cu2)n(EDTA)0.050 000 mol·L1×0.025 00 L0.001 250 mol,1.770 0 g樣品中:n(Cu2)0.001 250 mol×0.005 000 mol1.090 0 g混合物中:m(CuO)0.005 mol×80 g·mol10.400 0 g,n(K2CO3)0.005 000 mol1.770 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 moln(H2O)0.010 00 mol,n(K)n(Cu2)n(C2O42-)n(H2O)0.010 00 mol0.005 00 mol0.010 00 mol0.010 00 mol2122,晶體的化學式為:K2Cu(C2O4)2·2H2O。

【解析】

(1)①已知室溫下,Ksp[Cu(OH)2]2.2×1020。制備Cu(OH)2的過程中,pH7時,c(OH-)=10-7mol/L,溶液中c(Cu2);

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

(2)A. 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. 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(shù)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·L1×0.025 00 L0.001 250 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·mol10.400 0 gn(K2CO3)0.005 000 mol,1.770 0 g樣品中:n(K)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 mol0.005 00 mol0.010 00 mol0.010 00 mol2122,晶體的化學式為:K2Cu(C2O4)2·2H2O

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(2)配制時,其正確的操作順序是__________(用字母表示,每個操作只用一次)。

A.用少量水洗滌燒杯2次~3次,洗滌液均注入容量瓶,振蕩

B.在盛有NaOH固體的燒杯中加入適量水溶解

C.將燒杯中已冷卻的溶液沿玻璃棒注入容量瓶中

D.將容量瓶蓋緊,反復上下顛倒,搖勻

E.改用膠頭滴管加水,使溶液凹液面恰好與刻度相切

F.繼續(xù)往容量瓶內小心加水,直到液面接近刻度1 cm~2 cm處

(3)關于容量瓶的四種敘述:①是配制準確濃度溶液的儀器;②不宜貯存溶液;③不能用來加熱;

④使用之前要檢查是否漏水。這些敘述中正確的是__________(填字母)。

A.①②③④ B.②③ C.①②④ D.②③④

(4)根據(jù)計算用托盤天平稱取的NaOH固體質量為______g。

Ⅱ.配制1 mol/L的稀硫酸溶液500 mL;卮鹣铝袉栴}。

(5)需要質量分數(shù)為98%、密度為1.84 g/cm3的濃硫酸的體積為_________mL(計算結果保留一位小數(shù))。如果實驗室有25 mL、50 mL、10 0mL量筒,應選用________mL規(guī)格的量筒最好。

(6)下面操作造成所配稀硫酸溶液濃度偏高的是______(填字母)。

A.溶解后溶液沒有冷卻到室溫就轉移

B.轉移時沒有洗滌燒杯、玻璃棒

C.向容量瓶加水定容時眼睛俯視液面

D.用量筒量取濃硫酸后洗滌量筒并把洗滌液轉移到容量瓶

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t/min

2

4

10

12

n(Y)/mol

1.40

1.10

0.40

0.40

下列說法正確的是

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回答下列問題:

(1)①寫出鎵的基態(tài)原子的電子排布式______;門捷列夫預言的類硼就是現(xiàn)在的鈧、類硅即使現(xiàn)在的鍺,這三種元素的原子中,未成對的電子數(shù)最多的是______填元素符號。

②下列說法最有可能正確的一項是______填字母

A.類鋁在時蒸氣壓很高 類鋁的氧化物不能溶于堿

C.類鋁不能與沸水反應 類鋁能生成類似明礬的礬類

氯化鎵熔點77.9℃,其中鎵的雜化方式與下列微粒的中心原子雜化方式相同且氯化鎵空間構型也與其微粒相同的是______填字母

A.PCl3B.SO3C.CH3-D.NO3-

(3)鎵多伴生在鋁土礦、二硫鎵銅礦等礦中。

Cu(OH)2可溶于氨水,形成的配合物中,配離子的結構可用示意圖表示為表示出配位鍵______。

②鋅的第一電離能(I1)大于銅的第一電離能,而鋅的第二電離能(I2)卻小于銅的第二電離能的主要原因是______。

(4)2011年,我國將鎵列為戰(zhàn)略儲備金屬,我國的鎵儲量約占世界儲量的80%以上。砷化鎵也是半導體材料,其結構與硫化鋅類似,其晶胞結構如圖所示:

①原子坐標參數(shù)是晶胞的基本要素之一,表示晶胞內部各原子的相對位置。圖中A(0,0,0)、、,則此晶胞中,距離A球最遠的黑球的坐標參數(shù)為______

若砷和鎵的原子半徑分別為acmbcm,砷化鎵的摩爾質量Mg/mol為、密度為ρg/cm3,晶胞中原子體積占空間體積百分率為w即原子體積的空間占有率,則阿伏加德羅常數(shù)為______mol-1。

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