Question

1．Cu_x（NH₃）_y（SO₄）_z•nH₂O是深藍(lán)色晶體，可溶于水，不溶于乙醇、乙醚等有機(jī)溶劑，常用作殺蟲劑、媒染劑等．某小組利用廢銅屑、硫酸、氨水等原料制備該晶體并測定其組成．
①制備：將廢銅屑充分灼燒后用足量稀硫酸溶解，向所得溶液中加入氨水至析出的藍(lán)色沉淀溶解為深藍(lán)色溶液，加入適量無水乙醇，靜置、減壓過濾，得粗產(chǎn)品．將粗產(chǎn)品先用乙醇和濃氨水的混合液洗滌，再用乙醇與乙醚的混合液淋洗，干燥后即得產(chǎn)品．
②NH₃的測定：精確稱取ag產(chǎn)品于錐形瓶中，加適量蒸餾水溶解，按如圖所示組裝實(shí)驗(yàn)裝置．向長頸漏斗中加入10%NaOH溶液至小試管盛滿并溢出足量溶液，加熱，保持微沸，將樣品液中的氨全部蒸出，用V₁mLc₁mol•L^-1的鹽酸標(biāo)準(zhǔn)溶液吸收，蒸氨結(jié)束后取下接收瓶，用c₂mol•L^-1NaOH標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定過剩的HCl，到終點(diǎn)時(shí)消耗NaOH溶液V₂mL．
③SO₄^2-的測定：精確稱取bg產(chǎn)品，加適量水溶解，加入足量鹽酸，滴加氯化鋇溶液至不再產(chǎn)生沉淀為止，過濾、洗滌、干燥，稱量沉淀質(zhì)量為dg．
回答下列問題：
（1）廢舊金屬再利用時(shí)一般先要用熱碳酸鈉溶液浸泡，以除去表面的油污，本實(shí)驗(yàn)未設(shè)計(jì)此步驟，其理由是灼燒時(shí)油污生成二氧化碳與水而除去；洗滌粗產(chǎn)品時(shí)不能用水而用乙醇和濃氨水的混合液，其目的是減少粗產(chǎn)品的溶解損耗．
（2）蒸氨時(shí)，裝置A的錐形瓶中有黑色固體析出，其化學(xué)式為CuO；長頸漏斗下端管口插入小試管中的主要作用是液封，防止氨氣從長頸漏斗上口逸出．
（3）蒸氨結(jié)束后，取出并拔掉插入HCl溶液中的導(dǎo)管，用少量水將導(dǎo)管內(nèi)外沾附的溶液洗入B中的錐形瓶內(nèi)，再進(jìn)行滴定．若未進(jìn)行此操作，氨的含量測定結(jié)果將偏大（填“偏大”、“偏小”或“無影響”）；樣品中NH₃的質(zhì)量分?jǐn)?shù)表達(dá)式為$\frac{（{c}_{1}{V}_{1}-{c}_{2}{V}_{2}）×1{0}^{-3}×17}{a}$×100%．
（4）洗滌硫酸鋇沉淀時(shí)，確定沉淀已洗凈的實(shí)驗(yàn)操作及現(xiàn)象是取少量最后一次濾出液于試管中，滴加硝酸銀溶液，沒有白色沉淀生成，說明洗滌干凈，樣品中SO₄^2-的質(zhì)量分?jǐn)?shù)表達(dá)式為$\frac{96d}{233b}$×100%．
（5）Cu_x（NH₃）_y（SO₄）_z•nH₂O晶體中，銅、氨、硫酸根、結(jié)晶水的質(zhì)量分?jǐn)?shù)理論值分別為26.02%、27.64%、39.02%、7.32%，有關(guān)該晶體組成的下述表達(dá)式正確的是CD．
A、x=y+z    B、2x=y+2z    C、x=z     D、3y=4（x+z+n）

Answer 1

分析 （1）灼燒時(shí)油污生成二氧化碳與水而除去；洗滌時(shí)，洗去附著的雜質(zhì)，要減小產(chǎn)品因溶解導(dǎo)致的損失；
（2）蒸氨時(shí)，裝置A的錐形瓶中有黑色固體析出，應(yīng)產(chǎn)生的氫氧化銅分解生成CuO；防止氨氣從長頸漏斗中逸出；
（3）會附著剩余的HCl，若不洗滌，導(dǎo)致滴定剩余的HCl偏小，吸收氨氣消耗的鹽酸偏多；
根據(jù)消耗氫氧化鈉計(jì)算剩余HCl物質(zhì)的量，再計(jì)算與氨氣反應(yīng)HCl的物質(zhì)的量，可得氨氣的質(zhì)量，進(jìn)而計(jì)算氨氣的質(zhì)量分?jǐn)?shù)；
（4）硫酸鋇沉淀會附著氯化鋇，利用硝酸銀溶液檢驗(yàn)最后一次濾出液中是否含有氯離子，判斷洗滌是否干凈；
生成的沉淀為硫酸鋇，根據(jù)硫酸根守恒計(jì)算；
（5）根據(jù)n=$\frac{m}{M}$計(jì)算物質(zhì)的量之比，再結(jié)合電荷守恒判斷．

解答 解：（1）灼燒時(shí)油污生成二氧化碳與水而除去，不需要再用熱碳酸鈉溶液浸泡，以除去表面的油污；
洗滌粗產(chǎn)品時(shí)不能用水而用乙醇和濃氨水的混合液，其目的是：減少粗產(chǎn)品的溶解損耗，
故答案為：灼燒時(shí)油污生成二氧化碳與水而除去；減少粗產(chǎn)品的溶解損耗；
（2）蒸氨時(shí)，裝置A的錐形瓶中有黑色固體析出，應(yīng)產(chǎn)生的氫氧化銅分解生成CuO；長頸漏斗下端管口插入小試管中的主要作用是：起液封作用，防止氨氣從長頸漏斗上口逸出，
故答案為：CuO；液封，防止氨氣從長頸漏斗上口逸出；
（3）會附著剩余的HCl，若不洗滌，導(dǎo)致滴定剩余的HCl偏小，吸收氨氣消耗的鹽酸偏多，氨的含量測定結(jié)果將偏大，
到終點(diǎn)時(shí)消耗NaOH溶液V₂×10^-3L×c₂mol•L^-1=c₂V₂×10^-3 mol，則與氨氣反應(yīng)HCl的物質(zhì)的量為V₁×10^-3L×c₁mol•L^-1-V₂×10^-3L×c₂mol•L^-1=（c₁V₁-c₂V₂）×10^-3 mol，故氨氣為（c₁V₁-c₂V₂）×10^-3 mol，則樣品中NH₃的質(zhì)量分?jǐn)?shù)表達(dá)式為：{[（c₁V₁-c₂V₂）×10^-3 mol×17g/mol]÷ag×}100%=$\frac{（{c}_{1}{V}_{1}-{c}_{2}{V}_{2}）×1{0}^{-3}×17}{a}$×100%，
故答案為：偏大；$\frac{（{c}_{1}{V}_{1}-{c}_{2}{V}_{2}）×1{0}^{-3}×17}{a}$×100%；
（4）洗滌硫酸鋇沉淀時(shí)，確定沉淀已洗凈的實(shí)驗(yàn)操作及現(xiàn)象是：取少量最后一次濾出液于試管中，滴加硝酸銀溶液，沒有白色沉淀生成，說明洗滌干凈，
生成的沉淀為硫酸鋇，硫酸根守恒可知樣品中硫酸根的質(zhì)量為$\frac{dg}{233g/mol}$×96g/mol=$\frac{96d}{233}$g，則樣品中SO₄^2-的質(zhì)量分?jǐn)?shù)表達(dá)式為$\frac{\frac{96d}{233}g}{bg}$×100%=$\frac{96d}{233b}$×100%；
故答案為：取少量最后一次濾出液于試管中，滴加硝酸銀溶液，沒有白色沉淀生成，說明洗滌干凈；$\frac{96d}{233b}$×100%；
（5）Cu_x（NH₃）_y（SO₄）_z•nH₂O晶體中，銅、氨、硫酸根、結(jié)晶水的質(zhì)量分?jǐn)?shù)理論值分別為26.02%、27.64%、39.02%、7.32%，則n（Cu）：n（NH₃）：n（SO₄^2-）：n（H₂O）=$\frac{26.02%}{64}$：$\frac{27.64%}{17}$：$\frac{39.02%}{96}$：$\frac{7.32%}{18}$=1：4：1：1，則：x=z 及3y=4（x+z+n）符合，
故選：CD．

點(diǎn)評 本題考查物質(zhì)制備及物質(zhì)組成與含量的測定，側(cè)重考查學(xué)生對原理的分析理解與計(jì)算能力，需要學(xué)生具備知識的基礎(chǔ)與靈活運(yùn)用的能力．