题目内容
【题目】某兴趣小组利用废铜屑(含铜、铝等)制备CuSO4·5H2O晶体,制备流程如图:
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(1)“溶解Ⅰ”过程中所用试剂X为___。(填写试剂名称)
(2)“溶解Ⅱ”发生反应的离子方程式为___。
(3)“操作X”包括___、过滤、无水乙醇洗涤、低温干燥。
(4)某种杀菌剂中含CuSO4和Cu(OH)2,为测定其组成,兴趣小组设计如下实验:取一定量的杀菌剂,将其溶于足量的稀盐酸中,然后向其中加入足量的BaCl2溶液,过滤干燥后得白色固体2.33g。然后向滤液中滴加1.00mol·L-1的Na2H2Y(EDTA)溶液,反应至终点时消耗Na2H2Y溶液30.00 mL(离子方程式为Cu2++H2Y2-=CuY2-+2H+)。
①由准确称量后的EDTA固体配制100mL1.00mol·L-1的EDTA溶液所需的玻璃仪器除烧杯、胶头滴管外还有___。
②通过计算确定杀菌剂中CuSO4和Cu(OH)2的物质的量之比___(写出计算过程)。
【答案】氢氧化钠溶液 3Cu+8H++2NO3-=3Cu2++2NO↑+4H2O 蒸发浓缩、冷却结晶 100mL容量瓶、玻璃棒 1:2
【解析】
(1)过程“溶解Ⅰ”是除去铜粉中的铝粉;
(2)“溶解Ⅱ”是铜与稀硝酸、稀硫酸的混合液反应生成硫酸铜、一氧化氮、水;
(3)“操作X”的目的是从硫酸铜溶液中获得硫酸铜晶体;
(4)①根据配制100mL1.00mol·L-1的EDTA溶液的步骤:溶解、冷却、移液、洗涤、定容等步骤分析仪器;操作过程中发生反应的离子方程式有:
、Cu2++H2Y2-=CuY2-+2H+,根据离子方程式计算CuSO4和Cu(OH)2的物质的量之比;
(1)过程“溶解Ⅰ”是除去铜粉中的铝粉,铝与氢氧化钠溶液反应,所以试剂Z是氢氧化钠溶液;
(2)“溶解Ⅱ”是铜与稀硝酸、稀硫酸的混合液反应生成硫酸铜、一氧化氮、水,反应的离子方程式是3Cu+8H++2NO3-=3Cu2++2NO↑+4H2O;
(3)“操作X”的目的是从硫酸铜溶液中获得硫酸铜晶体,操作步骤有蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、无水乙醇洗涤、低温干燥;
(4)①配制100mL1.00mol·L-1的EDTA溶液需在烧杯中溶解、并用玻璃棒搅拌、冷却、用玻璃棒引流转移到100mL容量瓶、洗涤烧杯和玻璃棒、定容等步骤,需要的玻璃仪器有烧杯、胶头滴管、100mL容量瓶、玻璃棒;
②CuSO4与BaCl2溶液反应生成硫酸钡沉淀的物质的量为
,根据离子方程式
,可知CuSO4的物质的量为0.01mol;
向滤液中滴加1.00mol·L-1的Na2H2Y(EDTA)溶液,反应至终点时消耗Na2H2Y溶液30.00 mL,消耗Na2H2Y的物质的量是1.00mol·L-1×0.03L=0.03mol,根据 Cu2++H2Y2-=CuY2-+2H+可知,Cu2+的物质的量是0.03mol,根据铜元素守恒,Cu(OH)2的物质的量为0.03mol-0.01mol=0.02mol;CuSO4和Cu(OH)2的物质的量之比1:2。