Question

【题目】硫酸四氨合铜晶体([Cu(NH3)4]SO4·H2O)常用作杀虫剂，媒染剂，在碱性镀铜中也常用作电镀液的主要成分，在工业上用途广泛。常温下该物质溶于水，不溶于乙醇、乙醚，在空气中不稳定，受热时易发生分解。某化学兴趣小组以Cu粉、3mol/L的硫酸、浓氨水、10% NaOH溶液、95%的乙醇溶液、0.500 mol/L稀盐酸、0.500 mol/L的NaOH溶液来合成硫酸四氨合铜晶体并测定其纯度。

I.CuSO4溶液的制备

①称取4g铜粉，在A仪器中灼烧10分钟并不断搅拌，放置冷却。

②在蒸发皿中加入30mL 3mol/L的硫酸，将A中固体慢慢放入其中，加热并不断搅拌。

③趁热过滤得蓝色溶液。

(1)A仪器的名称为_____________。

(2)某同学在实验中有1.5g的铜粉剩余，该同学将制得的CuSO4溶液倒入另一蒸发皿中加热浓缩至有晶膜出现，冷却析出的晶体中含有白色粉末，试解释其原因_____。

II.晶体的制备。将上述制备的CuSO4溶液按如图所示进行操作

(3)已知浅蓝色沉淀的成分为Cu2(OH)2SO4，试写出生成此沉淀的离子反应方程式___________。

(4)析出晶体时采用加入乙醇的方法，而不是浓缩结晶的原因是_______________。

III.氨含量的测定。精确称取mg晶体，加适量水溶解，注入如图所示的三颈瓶中，然后逐滴加入VmL10%NaOH溶液，通入水蒸气，将样品液中的氨全部蒸出，并用蒸馏水冲洗导管内壁，用V1mLClmol/L的盐酸标准溶液完全吸收。取下接收瓶，用C2mol/L NaOH标准溶液滴定过剩的HCl(选用甲基橙作指示剂)，到终点时消耗V2mLNaOH溶液。

(5)玻璃管2的作用_________________，样品中氨的质量分数的表达式_______。

(6)下列实验操作可能使氨含量测定结果偏低的原因是______________。

A.滴定时未用NaOH标准溶液润洗滴定管

B.读数时，滴定前平视，滴定后俯视

C.滴定过程中选用酚酞作指示剂

D.取下接收瓶前，未用蒸馏水冲洗插入接收瓶中的导管外壁

Answer 1

【答案】坩埚 反应中硫酸过量，在浓缩过程中，稀硫酸逐渐变浓，浓硫酸的吸水性使失水变成 硫酸四氨合铜晶体容易受热分解 平衡气压，防止堵塞和倒吸 AC

【解析】

Ⅰ．(1)灼烧固体，应在坩埚中进行；

(2)得到的为硫酸铜和硫酸溶液，浓缩时，硫酸变浓，具有吸水性；

Ⅱ．CuSO4溶液加入氨水，先生成Cu2(OH)2SO4沉淀，氨水过量，反应生成Cu[(NH3)4]SO4·H2O，用乙醇洗涤，可得到晶体。

Ⅰ．(1)灼烧固体，应在坩埚中进行；

(2)得到的为硫酸铜和硫酸溶液，浓缩时，硫酸变浓，浓硫酸具有吸水性，使CuSO4·5H2O失去结晶水变为CuSO4，可使固体变为白色；

Ⅱ．(3)浅蓝色沉淀的成分为Cu2(OH)2SO4，反应的离子方程式为2Cu2＋+2NH3·H2O+SO42－=Cu2(OH)2SO4+2NH4＋；

(4)析出晶体时采用加入乙醇的方法，而不是浓缩结晶的原因是Cu[(NH3)4]SO4·H2O晶体容易受热分解；

Ⅲ．(5)装置中长导管可平衡烧瓶内部和外界的气压，可以防止堵塞和倒吸，与氨气反应的n(HCl)=10-3V1L×c1mol·L-1-c2×10-3V2L=10-3(c1V1-c2V2)mol，根据氨气和HCl的关系式知，n(NH3)=n(HCl)= 10-3(c1V1-c2V2)mol，则样品中氨的质量分数为；

6)根据氨的质量分数的表示式，若氨含量测定结果偏高，则V2偏小；

A．滴定时未用NaOH标准溶液润洗滴定管，浓度偏低，则V2偏大，含量偏低，A符合题意；

B．读数时，滴定前平视，滴定后俯视，导致V2偏小，则含量偏高，B不符合题意；

C．滴定过程中选用酚酞作指示剂，滴定终点的溶液中含有NH4Cl和NaCl，溶液呈酸性，

如果使用酚酞作指示剂，消耗的NaOH增大，则V2偏大，结果偏低，C符合题意；

D．取下接收瓶前，未用蒸馏水冲洗插入接收瓶中的导管外壁，部分盐酸没有反应，需要的氢氧化钠偏少，则V2偏小，含量偏高，D不符合题意。

答案为AC。