Question

【題目】硫酸銅晶體(CuSO4·xH2O)是一種用途廣泛的試劑。某小組擬探究硫酸銅性質(zhì)并測(cè)定其晶體中結(jié)晶水含量。

實(shí)驗(yàn)(一)：探究硫酸銅的氧化性。

取適量硫酸銅溶液于試管,加入(NH4)2SO3溶液,產(chǎn)生沉淀M。過(guò)濾、洗滌、得M固體。為了探究M的組成，進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn)：

①取一定量M固體分成兩份;

②在一份固體中加入稀硫酸,產(chǎn)生刺激性氣味的氣體X,將氣體X通入溴水中,溴水褪色;溶液變成藍(lán)色并有紅色固體生成。

③在另一份固體中加入濃燒堿溶液,共熱,產(chǎn)生的氣體Y通入甲基橙溶液中,溶液變黃色。

(1)X的化學(xué)式是______________。

(2)經(jīng)測(cè)定,M中陽(yáng)離子、陰離子個(gè)數(shù)之比為2∶1。寫出M與稀硫酸反應(yīng)的化學(xué)方程式：____________。

實(shí)驗(yàn)(二)：探究硫酸銅晶體的熱穩(wěn)定性。

他們?nèi)∩倭苛蛩徙~晶體進(jìn)行實(shí)驗(yàn),裝置如圖所示。

觀察到的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象：A中藍(lán)色晶體逐漸變成白色粉末,最后變成黑色粉末;B中產(chǎn)生白色沉淀;D中無(wú)色溶液變紅色溶液。

(3)B中用鹽酸酸化的目的是______________；C中現(xiàn)象是__________________________________。

(4)D中有單質(zhì)參加反應(yīng)的離子方程式：________________________________________________。

實(shí)驗(yàn)(三)：測(cè)定硫酸銅晶體中結(jié)晶水含量。

取wg硫酸銅晶體(CuSO4·xH2O)配制成250mL溶液,取20.00mL所配制溶液用cmol·L-1EDTA(簡(jiǎn)化為Na4Y)溶液滴定至終點(diǎn),消耗EDTA滴定液休積為VmL。(滴定反應(yīng)：Cu2++Y4-=CuY2-)

(5)x=_____________________(用代數(shù)式表示)。

(6)下列情況會(huì)使測(cè)得x值偏大的是______________(填字母)。

a．樣品失去部分結(jié)晶水 b．滴定管未用EDTA溶液潤(rùn)洗

c．開(kāi)始讀數(shù)時(shí)滴定管尖嘴有氣泡(終點(diǎn)時(shí)尖嘴無(wú)氣泡) d．滴定終點(diǎn)時(shí)俯視刻度線

Answer 1

【答案】SO22NH4CuSO3+2H2SO4=CuSO4+(NH4)2SO4+2SO2↑+2H2O+Cu↓抑制SO2與水反應(yīng)紅色溶液變無(wú)色溶液4Fe2-+O2+4H+=4Fe3++2H2O(40w—80cV)/9Vcd

【解析】

（1）由X的性質(zhì)可得X為SO2，故答案為：SO2；（2）M中加入濃燒堿溶液，共熱，產(chǎn)生氣體Y，該氣體能使?jié)駶?rùn)的紅色石蕊試紙變藍(lán)，說(shuō)明氣體Y為NH3，M中含有銨根離子，M與稀硫酸反應(yīng)時(shí)，溶液變成藍(lán)色并有紅色固體生成，說(shuō)明M中含有Cu+，Cu+在酸性條件下生成Cu和Cu2＋，產(chǎn)生有刺激性氣味的氣體SO2，則M中含有SO32－或HSO3－，又因M中陽(yáng)離子、陰離子個(gè)數(shù)之比為2:1，則M中含有SO32－，M的化學(xué)式為：NH4CuSO3，則與硫酸反應(yīng)的方程式為：2NH4CuSO3+2H2SO4=CuSO4+(NH4)2SO4+2SO2↑+2H2O+Cu↓；（3）因二氧化硫在水中的溶解度較大，加入一定量的鹽酸，增大溶液中氫離子的濃度，可適當(dāng)減少SO2與水反應(yīng)，多余的SO2進(jìn)入C中使品紅褪色，故答案為：抑制SO2與水反應(yīng)、紅色溶液變無(wú)色溶液；（4）在酸性條件下，硫酸銅晶體分解生成的氧氣將Fe2+氧化成Fe3+，F(xiàn)e3+再與SCN－反應(yīng)生成Fe(SCN)3，第一步反應(yīng)有單質(zhì)氧氣參加，故答案為：4Fe2++O2+4H+=4Fe3++2H2O；（5）由滴定方程式Cu2++ Y4－=CuY2－可知，n(CuSO4)=V×10－3L×c mol/L×250ml÷20ml=mol，則n(H2O)=mol，其中x= =(40w—80cV)/9Vc；故答案為：(40w—80cV)/9Vc；（6）a.樣品失去部分結(jié)晶水，會(huì)使測(cè)定的結(jié)晶水含量偏少，x偏小，故a錯(cuò)誤；b. 滴定管未用EDTA溶液潤(rùn)洗，會(huì)使消耗的標(biāo)準(zhǔn)液體積偏大，測(cè)定的結(jié)晶水含量偏小，x偏小，故b錯(cuò)誤；c.開(kāi)始讀數(shù)時(shí)滴定管尖嘴有氣泡而終點(diǎn)時(shí)無(wú)氣泡，會(huì)使讀取的標(biāo)準(zhǔn)液體積偏大，測(cè)定的結(jié)晶水含量偏少，x偏小，故c錯(cuò)誤；d.滴定開(kāi)始時(shí)平視、滴定終點(diǎn)時(shí)俯視，會(huì)使讀取的標(biāo)準(zhǔn)液體積偏小，測(cè)定的結(jié)晶水含量偏大，x偏大，故d正確；答案選d。