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晶體的性質(zhì)，并測(cè)定其結(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中，加入(NH4)2SO3溶液，產(chǎn)生沉淀M。過(guò)濾、洗滌，得到固體M。為了探究M的組成，進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn)：

①將一定量固體M分成兩份。

②在一份固體中加入稀硫酸，產(chǎn)生有刺激性氣味的氣體(X)，溶液變成藍(lán)色并有紅色固體生成；將氣體通入品紅溶液中，品紅溶液褪色。

③在另一份固體中加入濃燒堿溶液，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)。

回答下列問(wèn)題：

（1）Y的電子式為___________。

（2）經(jīng)測(cè)定M中陽(yáng)離子、陰離子個(gè)數(shù)之比為2：1。M的化學(xué)式為______________。

實(shí)驗(yàn)（二）：探究硫酸銅晶體的熱穩(wěn)定性。

取少量硫酸銅晶體進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，裝置如圖所示。

已知部分實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象為：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中溶液變成紅色。

（3）分析推測(cè)硫酸銅晶體的分解產(chǎn)物有________________________________。

（4）B、C裝置的位置不能互換的原因是_______________________________。

（5）D中的反應(yīng)分兩步進(jìn)行，寫(xiě)出第一步反應(yīng)的離子方程式___________________________。

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

取wg硫酸銅晶體（CuSO4·xH2O）配成250 mL 溶液，取25.00 mL 溶液用c mol/L EDTA溶液(簡(jiǎn)寫(xiě)成Y4—)滴定至終點(diǎn)，消耗EDTA標(biāo)準(zhǔn)液V mL。

已知：滴定方程式為：Cu2++ Y4—=CuY2—。

（6）x=___________________（用代數(shù)式表示）。

（7）下列情況會(huì)使測(cè)得的x偏小的是_______（填番號(hào)）

a、樣品失去部分結(jié)晶水

b、量取待測(cè)液前未用待測(cè)液潤(rùn)洗滴定管

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

d、滴定開(kāi)始時(shí)平視、滴定終點(diǎn)時(shí)俯視

Answer 1

【答案】 NH4CuSO3 H2O、CuO、SO3、SO2、O2 互換后，SO3溶于品紅溶液，BaCl2溶液無(wú)法檢驗(yàn)出SO3 4Fe2++O2+4H+=4Fe3++2H2O (50w—80cV)/9cV ac

【解析】(1). 根據(jù)題中信息可知，取適量硫酸銅溶液于試管中，加入(NH4)2SO3溶液，產(chǎn)生沉淀M，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，NH3的電子式為，故答案為：；

(2). 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(X)，將氣體通入品紅溶液中，品紅溶液褪色，說(shuō)明生成的氣體X為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，故答案為：NH4CuSO3；

(3). 由實(shí)驗(yàn)裝置圖可知，在加熱硫酸銅晶體前先通入氮?dú)?/span>，可以將整個(gè)裝置中的空氣趕出，然后加熱硫酸銅晶體，A中藍(lán)色晶體逐漸變成白色粉末，說(shuō)明失去結(jié)晶水，最后變成黑色粉末，說(shuō)明生成了CuO，B中盛有酸性氯化鋇溶液，B中產(chǎn)生白色沉淀，說(shuō)明生成了SO3，D中盛有含KSCN的酸性FeSO4溶液，D中溶液變成紅色，說(shuō)明Fe2+被氧化生成了Fe3+，則硫酸銅晶體的分解產(chǎn)物中含有O2，硫酸銅晶體中的O元素化合價(jià)從－2價(jià)升高到0價(jià)，說(shuō)明S元素的化合價(jià)降低生成了SO2，因此硫酸銅晶體的分解產(chǎn)物有：H2O、CuO、SO3、SO2、O2，故答案為：H2O、CuO、SO3、SO2、O2；

(4). 因SO3極易溶于水，互換后，SO3溶于品紅溶液，則BaCl2溶液無(wú)法檢驗(yàn)出SO3，故答案為：互換后，SO3溶于品紅溶液，BaCl2溶液無(wú)法檢驗(yàn)出SO3；

(5). 在酸性條件下，硫酸銅晶體分解生成的氧氣將Fe2+氧化成Fe3+，Fe3+再與SCN－反應(yīng)生成Fe(SCN)3，第一步反應(yīng)的離子方程式為：4Fe2++O2+4H+=4Fe3++2H2O，故答案為：4Fe2++O2+4H+=4Fe3++2H2O；

(6). 由滴定方程式Cu2++ Y4－=CuY2－可知，n(CuSO4)=V×10－3L×c mol/L×=Vc×10－2mol，則n(H2O)= ，x==(50w—80cV)/9cV，故答案為：(50w—80cV)/9cV；

(7). 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正確；b.量取待測(cè)液前未用待測(cè)液潤(rùn)洗滴定管，會(huì)使消耗的標(biāo)準(zhǔn)液體積偏少，測(cè)定的結(jié)晶水含量偏多，x偏大，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正確；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錯(cuò)誤；答案選：ac。