Question

1．Cu_x（NH₃）_y（SO₄）_z•nH₂O是深蓝色晶体，可溶于水，不溶于乙醇、乙醚等有机溶剂，常用作杀虫剂、媒染剂等．某小组利用废铜屑、硫酸、氨水等原料制备该晶体并测定其组成．
①制备：将废铜屑充分灼烧后用足量稀硫酸溶解，向所得溶液中加入氨水至析出的蓝色沉淀溶解为深蓝色溶液，加入适量无水乙醇，静置、减压过滤，得粗产品．将粗产品先用乙醇和浓氨水的混合液洗涤，再用乙醇与乙醚的混合液淋洗，干燥后即得产品．
②NH₃的测定：精确称取ag产品于锥形瓶中，加适量蒸馏水溶解，按如图所示组装实验装置．向长颈漏斗中加入10%NaOH溶液至小试管盛满并溢出足量溶液，加热，保持微沸，将样品液中的氨全部蒸出，用V₁mLc₁mol•L^-1的盐酸标准溶液吸收，蒸氨结束后取下接收瓶，用c₂mol•L^-1NaOH标准溶液滴定过剩的HCl，到终点时消耗NaOH溶液V₂mL．
③SO₄^2-的测定：精确称取bg产品，加适量水溶解，加入足量盐酸，滴加氯化钡溶液至不再产生沉淀为止，过滤、洗涤、干燥，称量沉淀质量为dg．
回答下列问题：
（1）废旧金属再利用时一般先要用热碳酸钠溶液浸泡，以除去表面的油污，本实验未设计此步骤，其理由是灼烧时油污生成二氧化碳与水而除去；洗涤粗产品时不能用水而用乙醇和浓氨水的混合液，其目的是减少粗产品的溶解损耗．
（2）蒸氨时，装置A的锥形瓶中有黑色固体析出，其化学式为CuO；长颈漏斗下端管口插入小试管中的主要作用是液封，防止氨气从长颈漏斗上口逸出．
（3）蒸氨结束后，取出并拔掉插入HCl溶液中的导管，用少量水将导管内外沾附的溶液洗入B中的锥形瓶内，再进行滴定．若未进行此操作，氨的含量测定结果将偏大（填“偏大”、“偏小”或“无影响”）；样品中NH₃的质量分数表达式为$\frac{（{c}_{1}{V}_{1}-{c}_{2}{V}_{2}）×1{0}^{-3}×17}{a}$×100%．
（4）洗涤硫酸钡沉淀时，确定沉淀已洗净的实验操作及现象是取少量最后一次滤出液于试管中，滴加硝酸银溶液，没有白色沉淀生成，说明洗涤干净，样品中SO₄^2-的质量分数表达式为$\frac{96d}{233b}$×100%．
（5）Cu_x（NH₃）_y（SO₄）_z•nH₂O晶体中，铜、氨、硫酸根、结晶水的质量分数理论值分别为26.02%、27.64%、39.02%、7.32%，有关该晶体组成的下述表达式正确的是CD．
A、x=y+z    B、2x=y+2z    C、x=z     D、3y=4（x+z+n）

Answer 1

分析 （1）灼烧时油污生成二氧化碳与水而除去；洗涤时，洗去附着的杂质，要减小产品因溶解导致的损失；
（2）蒸氨时，装置A的锥形瓶中有黑色固体析出，应产生的氢氧化铜分解生成CuO；防止氨气从长颈漏斗中逸出；
（3）会附着剩余的HCl，若不洗涤，导致滴定剩余的HCl偏小，吸收氨气消耗的盐酸偏多；
根据消耗氢氧化钠计算剩余HCl物质的量，再计算与氨气反应HCl的物质的量，可得氨气的质量，进而计算氨气的质量分数；
（4）硫酸钡沉淀会附着氯化钡，利用硝酸银溶液检验最后一次滤出液中是否含有氯离子，判断洗涤是否干净；
生成的沉淀为硫酸钡，根据硫酸根守恒计算；
（5）根据n=$\frac{m}{M}$计算物质的量之比，再结合电荷守恒判断．

解答 解：（1）灼烧时油污生成二氧化碳与水而除去，不需要再用热碳酸钠溶液浸泡，以除去表面的油污；
洗涤粗产品时不能用水而用乙醇和浓氨水的混合液，其目的是：减少粗产品的溶解损耗，
故答案为：灼烧时油污生成二氧化碳与水而除去；减少粗产品的溶解损耗；
（2）蒸氨时，装置A的锥形瓶中有黑色固体析出，应产生的氢氧化铜分解生成CuO；长颈漏斗下端管口插入小试管中的主要作用是：起液封作用，防止氨气从长颈漏斗上口逸出，
故答案为：CuO；液封，防止氨气从长颈漏斗上口逸出；
（3）会附着剩余的HCl，若不洗涤，导致滴定剩余的HCl偏小，吸收氨气消耗的盐酸偏多，氨的含量测定结果将偏大，
到终点时消耗NaOH溶液V₂×10^-3L×c₂mol•L^-1=c₂V₂×10^-3 mol，则与氨气反应HCl的物质的量为V₁×10^-3L×c₁mol•L^-1-V₂×10^-3L×c₂mol•L^-1=（c₁V₁-c₂V₂）×10^-3 mol，故氨气为（c₁V₁-c₂V₂）×10^-3 mol，则样品中NH₃的质量分数表达式为：{[（c₁V₁-c₂V₂）×10^-3 mol×17g/mol]÷ag×}100%=$\frac{（{c}_{1}{V}_{1}-{c}_{2}{V}_{2}）×1{0}^{-3}×17}{a}$×100%，
故答案为：偏大；$\frac{（{c}_{1}{V}_{1}-{c}_{2}{V}_{2}）×1{0}^{-3}×17}{a}$×100%；
（4）洗涤硫酸钡沉淀时，确定沉淀已洗净的实验操作及现象是：取少量最后一次滤出液于试管中，滴加硝酸银溶液，没有白色沉淀生成，说明洗涤干净，
生成的沉淀为硫酸钡，硫酸根守恒可知样品中硫酸根的质量为$\frac{dg}{233g/mol}$×96g/mol=$\frac{96d}{233}$g，则样品中SO₄^2-的质量分数表达式为$\frac{\frac{96d}{233}g}{bg}$×100%=$\frac{96d}{233b}$×100%；
故答案为：取少量最后一次滤出液于试管中，滴加硝酸银溶液，没有白色沉淀生成，说明洗涤干净；$\frac{96d}{233b}$×100%；
（5）Cu_x（NH₃）_y（SO₄）_z•nH₂O晶体中，铜、氨、硫酸根、结晶水的质量分数理论值分别为26.02%、27.64%、39.02%、7.32%，则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，则：x=z 及3y=4（x+z+n）符合，
故选：CD．

点评 本题考查物质制备及物质组成与含量的测定，侧重考查学生对原理的分析理解与计算能力，需要学生具备知识的基础与灵活运用的能力．