Question

【題目】硫酸四氨合銅晶體([Cu(NH3)4]SO4·H2O)常用作殺蟲(chóng)劑，媒染劑，在堿性鍍銅中也常用作電鍍液的主要成分，在工業(yè)上用途廣泛。常溫下該物質(zhì)溶于水，不溶于乙醇、乙醚，在空氣中不穩(wěn)定，受熱時(shí)易發(fā)生分解。某化學(xué)興趣小組以Cu粉、3mol/L的硫酸、濃氨水、10% NaOH溶液、95%的乙醇溶液、0.500 mol/L稀鹽酸、0.500 mol/L的NaOH溶液來(lái)合成硫酸四氨合銅晶體并測(cè)定其純度。

I.CuSO4溶液的制備

①稱取4g銅粉，在A儀器中灼燒10分鐘并不斷攪拌，放置冷卻。

②在蒸發(fā)皿中加入30mL 3mol/L的硫酸，將A中固體慢慢放入其中，加熱并不斷攪拌。

③趁熱過(guò)濾得藍(lán)色溶液。

(1)A儀器的名稱為_____________。

(2)某同學(xué)在實(shí)驗(yàn)中有1.5g的銅粉剩余，該同學(xué)將制得的CuSO4溶液倒入另一蒸發(fā)皿中加熱濃縮至有晶膜出現(xiàn)，冷卻析出的晶體中含有白色粉末，試解釋其原因_____。

II.晶體的制備。將上述制備的CuSO4溶液按如圖所示進(jìn)行操作

(3)已知淺藍(lán)色沉淀的成分為Cu2(OH)2SO4，試寫(xiě)出生成此沉淀的離子反應(yīng)方程式___________。

(4)析出晶體時(shí)采用加入乙醇的方法，而不是濃縮結(jié)晶的原因是_______________。

III.氨含量的測(cè)定。精確稱取mg晶體，加適量水溶解，注入如圖所示的三頸瓶中，然后逐滴加入VmL10%NaOH溶液，通入水蒸氣，將樣品液中的氨全部蒸出，并用蒸餾水沖洗導(dǎo)管內(nèi)壁，用V1mLClmol/L的鹽酸標(biāo)準(zhǔn)溶液完全吸收。取下接收瓶，用C2mol/L NaOH標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定過(guò)剩的HCl(選用甲基橙作指示劑)，到終點(diǎn)時(shí)消耗V2mLNaOH溶液。

(5)玻璃管2的作用_________________，樣品中氨的質(zhì)量分?jǐn)?shù)的表達(dá)式_______。

(6)下列實(shí)驗(yàn)操作可能使氨含量測(cè)定結(jié)果偏低的原因是______________。

A.滴定時(shí)未用NaOH標(biāo)準(zhǔn)溶液潤(rùn)洗滴定管

B.讀數(shù)時(shí)，滴定前平視，滴定后俯視

C.滴定過(guò)程中選用酚酞作指示劑

D.取下接收瓶前，未用蒸餾水沖洗插入接收瓶中的導(dǎo)管外壁

Answer 1

【答案】坩堝 反應(yīng)中硫酸過(guò)量，在濃縮過(guò)程中，稀硫酸逐漸變濃，濃硫酸的吸水性使失水變成 硫酸四氨合銅晶體容易受熱分解 平衡氣壓，防止堵塞和倒吸 AC

【解析】

Ⅰ．(1)灼燒固體，應(yīng)在坩堝中進(jìn)行；

(2)得到的為硫酸銅和硫酸溶液，濃縮時(shí)，硫酸變濃，具有吸水性；

Ⅱ．CuSO4溶液加入氨水，先生成Cu2(OH)2SO4沉淀，氨水過(guò)量，反應(yīng)生成Cu[(NH3)4]SO4·H2O，用乙醇洗滌，可得到晶體。

Ⅰ．(1)灼燒固體，應(yīng)在坩堝中進(jìn)行；

(2)得到的為硫酸銅和硫酸溶液，濃縮時(shí)，硫酸變濃，濃硫酸具有吸水性，使CuSO4·5H2O失去結(jié)晶水變?yōu)?/span>CuSO4，可使固體變?yōu)榘咨��?/span>

Ⅱ．(3)淺藍(lán)色沉淀的成分為Cu2(OH)2SO4，反應(yīng)的離子方程式為2Cu2＋+2NH3·H2O+SO42－=Cu2(OH)2SO4+2NH4＋；

(4)析出晶體時(shí)采用加入乙醇的方法，而不是濃縮結(jié)晶的原因是Cu[(NH3)4]SO4·H2O晶體容易受熱分解；

Ⅲ．(5)裝置中長(zhǎng)導(dǎo)管可平衡燒瓶?jī)?nèi)部和外界的氣壓，可以防止堵塞和倒吸，與氨氣反應(yīng)的n(HCl)=10-3V1L×c1mol·L-1-c2×10-3V2L=10-3(c1V1-c2V2)mol，根據(jù)氨氣和HCl的關(guān)系式知，n(NH3)=n(HCl)= 10-3(c1V1-c2V2)mol，則樣品中氨的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為；

6)根據(jù)氨的質(zhì)量分?jǐn)?shù)的表示式，若氨含量測(cè)定結(jié)果偏高，則V2偏��；

A．滴定時(shí)未用NaOH標(biāo)準(zhǔn)溶液潤(rùn)洗滴定管，濃度偏低，則V2偏大，含量偏低，A符合題意；

B．讀數(shù)時(shí)，滴定前平視，滴定后俯視，導(dǎo)致V2偏小，則含量偏高，B不符合題意；

C．滴定過(guò)程中選用酚酞作指示劑，滴定終點(diǎn)的溶液中含有NH4Cl和NaCl，溶液呈酸性，

如果使用酚酞作指示劑，消耗的NaOH增大，則V2偏大，結(jié)果偏低，C符合題意；

D．取下接收瓶前，未用蒸餾水沖洗插入接收瓶中的導(dǎo)管外壁，部分鹽酸沒(méi)有反應(yīng)，需要的氫氧化鈉偏少，則V2偏小，含量偏高，D不符合題意。

答案為AC。