Question

【題目】硫酸四氨合銅晶體([Cu(NH3)4]SO4·H2O)常用作殺蟲劑，媒染劑，在堿性鍍銅中也常用作電鍍液的主要成分，在工業上用途廣泛。常溫下該物質溶于水，不溶于乙醇、乙醚，在空氣中不穩定，受熱時易發生分解。某化學興趣小組以Cu粉、3mol/L的硫酸、濃氨水、10% NaOH溶液、95%的乙醇溶液、0.500 mol/L稀鹽酸、0.500 mol/L的NaOH溶液來合成硫酸四氨合銅晶體并測定其純度。

I.CuSO4溶液的制備

①稱取4g銅粉，在A儀器中灼燒10分鐘并不斷攪拌，放置冷卻。

②在蒸發皿中加入30mL 3mol/L的硫酸，將A中固體慢慢放入其中，加熱并不斷攪拌。

③趁熱過濾得藍色溶液。

(1)A儀器的名稱為_____________。

(2)某同學在實驗中有1.5g的銅粉剩余，該同學將制得的CuSO4溶液倒入另一蒸發皿中加熱濃縮至有晶膜出現，冷卻析出的晶體中含有白色粉末，試解釋其原因_____。

II.晶體的制備。將上述制備的CuSO4溶液按如圖所示進行操作

(3)已知淺藍色沉淀的成分為Cu2(OH)2SO4，試寫出生成此沉淀的離子反應方程式___________。

(4)析出晶體時采用加入乙醇的方法，而不是濃縮結晶的原因是_______________。

III.氨含量的測定。精確稱取mg晶體，加適量水溶解，注入如圖所示的三頸瓶中，然后逐滴加入VmL10%NaOH溶液，通入水蒸氣，將樣品液中的氨全部蒸出，并用蒸餾水沖洗導管內壁，用V1mLClmol/L的鹽酸標準溶液完全吸收。取下接收瓶，用C2mol/L NaOH標準溶液滴定過剩的HCl(選用甲基橙作指示劑)，到終點時消耗V2mLNaOH溶液。

(5)玻璃管2的作用_________________，樣品中氨的質量分數的表達式_______。

(6)下列實驗操作可能使氨含量測定結果偏低的原因是______________。

A.滴定時未用NaOH標準溶液潤洗滴定管

B.讀數時，滴定前平視，滴定后俯視

C.滴定過程中選用酚酞作指示劑

D.取下接收瓶前，未用蒸餾水沖洗插入接收瓶中的導管外壁

Answer 1

【答案】坩堝 反應中硫酸過量，在濃縮過程中，稀硫酸逐漸變濃，濃硫酸的吸水性使失水變成 硫酸四氨合銅晶體容易受熱分解 平衡氣壓，防止堵塞和倒吸 AC

【解析】

Ⅰ．(1)灼燒固體，應在坩堝中進行；

(2)得到的為硫酸銅和硫酸溶液，濃縮時，硫酸變濃，具有吸水性；

Ⅱ．CuSO4溶液加入氨水，先生成Cu2(OH)2SO4沉淀，氨水過量，反應生成Cu[(NH3)4]SO4·H2O，用乙醇洗滌，可得到晶體。

Ⅰ．(1)灼燒固體，應在坩堝中進行；

(2)得到的為硫酸銅和硫酸溶液，濃縮時，硫酸變濃，濃硫酸具有吸水性，使CuSO4·5H2O失去結晶水變為CuSO4，可使固體變為白色；

Ⅱ．(3)淺藍色沉淀的成分為Cu2(OH)2SO4，反應的離子方程式為2Cu2＋+2NH3·H2O+SO42－=Cu2(OH)2SO4+2NH4＋；

(4)析出晶體時采用加入乙醇的方法，而不是濃縮結晶的原因是Cu[(NH3)4]SO4·H2O晶體容易受熱分解；

Ⅲ．(5)裝置中長導管可平衡燒瓶內部和外界的氣壓，可以防止堵塞和倒吸，與氨氣反應的n(HCl)=10-3V1L×c1mol·L-1-c2×10-3V2L=10-3(c1V1-c2V2)mol，根據氨氣和HCl的關系式知，n(NH3)=n(HCl)= 10-3(c1V1-c2V2)mol，則樣品中氨的質量分數為；

6)根據氨的質量分數的表示式，若氨含量測定結果偏高，則V2偏小；

A．滴定時未用NaOH標準溶液潤洗滴定管，濃度偏低，則V2偏大，含量偏低，A符合題意；

B．讀數時，滴定前平視，滴定后俯視，導致V2偏小，則含量偏高，B不符合題意；

C．滴定過程中選用酚酞作指示劑，滴定終點的溶液中含有NH4Cl和NaCl，溶液呈酸性，

如果使用酚酞作指示劑，消耗的NaOH增大，則V2偏大，結果偏低，C符合題意；

D．取下接收瓶前，未用蒸餾水沖洗插入接收瓶中的導管外壁，部分鹽酸沒有反應，需要的氫氧化鈉偏少，則V2偏小，含量偏高，D不符合題意。

答案為AC。