题目内容
【题目】一水合硫酸四氨合铜(Ⅱ)[Cu(NH3)4]SO4)H2O为深蓝色晶体,在工业上用途广泛,常用作杀虫剂、媒染剂.某学习小组探究制备该晶体并测定其组成的实验过程如下:(Ⅰ)晶体的制备原理及流程:
CuSO4+4NH3+H2O═[Cu(NH3)4]SO4)H2O
回答下列问题:
(1)无水乙醇的作用;烘干晶体的温度性质60℃的原因是;
(2)实验制得产物晶体中往往有Cu2(OH)2SO4杂质,分析产生该杂质的原因可能是;
(3)(Ⅱ)晶体中溶解于酸性溶液中,加入NaI溶液,Cu2+可与I作用产生I2和白色沉淀,该反应的离子方程式为 , 再用Na2S2O3溶液滴定I2 , 即可得Cu2+含量;
(4)(Ⅲ)晶体中氮含量的测定实验装置如图所示,称取0.9380g[Cu(NH3)x]SO4H2O晶体[M=(178+17x)g/mol]于锥形瓶a中,通过分液漏斗向锥形瓶a中滴加10%NaOH溶液,用1.000mol/L的NaOH标准滴定b中剩余的HCl.
滴定管读数如图所示,消耗标准液mL;[Cu(NH3)x]SO4H2O中x= , 推测测量值(x)比理论值偏小的原因是;
(5)(Ⅳ)SO42﹣含量的测定﹣﹣沉淀法称取一定质量的试样,加稀盐酸溶解,将BaCl2加入溶液中,静置得到BaSO4沉淀,检验沉淀已完全的操作为 .
【答案】
(1)降低其溶解性,有利于晶体的析出;温度过高受热晶体会分解
(2)铜离子发生水解
(3)2Cu2++4I﹣═2CuI↓+I2
(4)16.00;3.56;加入的NaOH溶液不足,没有加热(或生成的氨气没有完全逸出)
(5)静置,向上层清液中加入少量BaCl2溶液,若无沉淀生成,则说明沉淀完全
【解析】解:(1)用无水乙醇溶解,降低其溶解性,有利于晶体的析出,温度过高加热过程中晶体受热分解,所以无水乙醇的作用降低其溶解性,有利于晶体的析出;烘干晶体的温度为60℃的原因是温度过高受热晶体会分解,所以答案是:降低其溶解性,有利于晶体的析出;温度过高受热晶体会分解;(2)实验制得产物晶体中往往有Cu2(OH)2SO4杂质,说明有氢氧根离子被结合,即可能为铜离子发生水解,所以答案是:铜离子发生水解;(Ⅱ)铜离子被I﹣还原为亚铜离子,碘离子被氧化为I2 , 则离子方程式为;2Cu2++4I﹣═2CuI↓+I2;所以答案是:2Cu2++4I﹣═2CuI↓+I2;:(4)由滴定管读数如图所示,滴定管读数开始为0.10ml,结束为16.10,所以消耗标准液体积为16.10﹣0.10=16.00ml;滴定消耗的氢氧化钠为n(NaOH)=cV=1.000mol/L×0.01600L=0.01600mol,则与氢氧化钠反应的盐酸为0.01600mol,与氨气反应的盐酸为:1.000mol/L×0.0300L﹣0.01600mol=0.014000mol,所以氨气的物质的量为0.014000mol;
由(NH3)xSO4H2O~xNH3 ,
1 x
mol 0.014000mol
=
解得:x=3.56;
若加入的NaOH溶液不足,Cu(NH3)xSO4没有完全反应,生成的氨气偏少,若没有加热则生成氨气不能从溶液中挥发出来,会使盐酸中吸收的氨气偏少,或氨气没有完全逸出,氨气的物质的量偏小,则x值偏小;所以答案是:16.00;3.56;加入的NaOH溶液不足,没有加热(或生成的氨气没有完全逸(5)根据SO42﹣离子和Ba2+离子反应会生成白色不溶于硝酸的白色沉淀来检验,操作方法为:静置,向上层清液中加入少量BaCl2溶液,若无沉淀生成,则说明沉淀完全,所以答案是:静置,向上层清液中加入少量BaCl2溶液,若无沉淀生成,则说明沉淀完全.