Question

20．硫酸四氨合铜晶体Cu[（NH₃）₄]SO₄•H₂O可用作杀虫剂、印染助剂等．某研究性学习小组通过如下实验制备了该晶体并测定了晶体中铜的质量分数．
（1）步骤1：向硫酸铜溶液中逐滴加入氨水至过量．滴加过程中可观察到的现象是先有蓝色沉淀生成，继续滴加氨水，沉淀逐渐消失，溶液变为深蓝色．
（2）步骤2：向步骤1所得溶液中缓慢加入乙醇至大量晶体析出．加入乙醇能析出晶体的原因是硫酸四氨合铜晶体在乙醇中的溶解度小于在水中的溶解度．从溶液中得到晶体的三步实验操作的顺序是BAC（填字母编号）．
A．洗涤      B．过滤      C．干燥
（3）步骤3：配制溶液．准确称取步骤2所得晶体2.0g溶于适量稀硫酸中，加水配制成100mL溶液．在配制溶液的过程中，除100mL容量瓶、量筒、玻璃棒外，还需要用到的玻璃仪器有烧杯、胶头滴管（填仪器名称）．
（4）步骤4：用碘量法测定晶体中Cu的含量．反应原理如下：
2Cu²⁺+4I^-=2CuI↓+I₂        I₂+2S₂O₃^2-=2I^-+S₄O₆^2-
取步骤3配制的溶液25.00mL于锥形瓶中，加入适量水稀释，再加入过量KI溶液．以淀粉溶液作指示剂，用amol/L的Na₂S₂O₃标准溶液滴定至终点，消耗bmLNa₂S₂O₃标准溶液．测得晶体中铜的质量分数为12.8ab%或0.128ab．
（5）查阅资料得知：CuI对I₂具有较强的吸附作用，滴定时被吸附的I₂不能完全释放出来与Na₂S₂O₃反应，会造成测定结果偏低．下列情况中还能造成测定结果偏低的是AC．
A．滴定前滴定管下端尖嘴无气泡，达到终点时有气泡
B．配制溶液时，加入的稀硫酸过量，使少量I^-被O₂氧化成I₂
C．配制溶液定容时，仰视容量瓶刻度线
D．滴定管水洗后直接加入Na₂S₂O₃标准溶液．

Answer 1

分析 （1）先生成蓝色沉淀，后氢氧化铜溶解在氨水中生成络离子，得到深蓝色溶液；
（2）从硫酸四氨合铜晶体在水和乙醇中的溶解度大小分析；从溶液中得到晶体，需要先过滤、再洗涤，最后干燥；
（3）根据配制一定物质的量浓度的溶液步骤选用仪器，然后判断还缺少的仪器；
（4）根据反应方程式写出关系式，然后根据硫代硫酸根离子的物质的量计算出铜的物质的量，再计算出晶体中铜的质量分数；
（5）A．滴定前滴定管下端尖嘴无气泡，达到终点时有气泡，导致消耗的标准液体积偏大；
B．配制溶液时，加入的稀硫酸过量，使少量I^-被O₂氧化成I₂，导致消耗的标准液体积偏小；
C．配制溶液定容时，仰视容量瓶刻度线，导致配制的溶液浓度偏小，滴定时消耗的标准液体积偏小；
D．滴定管水洗后直接加入Na₂S₂O₃标准溶液，导致标准液浓度减小，滴定过程中消耗的标准液体积偏大．

解答 解：（1）向硫酸铜溶液中逐滴加入氨水至过量，先生成蓝色沉淀，后氢氧化铜溶解在氨水中生成络离子，得到深蓝色溶液，发生Cu²⁺+2NH₃．H₂O=Cu（OH）₂↓+2NH₄⁺，Cu（OH）₂+4NH₃．H₂O=[Cu（NH₃）₄]²⁺+2OH^-+4H₂O，
故答案为：先有蓝色沉淀生成，继续滴加氨水，沉淀逐渐消失，溶液变为深蓝色；
（2）由于硫酸四氨合铜晶体在乙醇中的溶解度小于在水中的溶解度，所以向步骤1所得溶液中缓慢加入乙醇至大量晶体析出；从溶液中得到晶体，先需要过滤，然后洗涤除去杂质，最后干燥得到纯净的晶体，所以正确顺序为：BAC，
故答案为：硫酸四氨合铜晶体在乙醇中的溶解度小于在水中的溶解度；BAC；
（3）在配制溶液的过程中，除100mL容量瓶、量筒、玻璃棒外，溶解晶体在烧杯中进行，定容时需要用到胶头滴管，
故答案为：烧杯、胶头滴管；
（4）根据反应2Cu²⁺+4I^-=2CuI↓+I₂、I₂+2S₂O₃^2-=2I^-+S₄O₆^2-可得关系式：2Cu²⁺～I₂～2S₂O₃^2-，bmL amol/L的Na₂S₂O₃标准溶液中含有Na₂S₂O₃的物质的量为：amol/L×0.001bL=0.001abmol，根据关系式可知，铜离子的物质的量为0.001abmol，原100mL溶液中含有铜离子的物质的量为：0.001abmol××$\frac{100mL}{25mL}$=0.004abmol，2.0g样品中铜的质量分数为：$\frac{64g/mol×0.004abmol}{2.0g}$×100%=12.8ab%，
故答案为：12.8ab%或0.128ab；
（5）A．滴定前滴定管下端尖嘴无气泡，达到终点时有气泡，读出的标准液体积偏小，测定结果偏低，故A正确；
B．配制溶液时，加入的稀硫酸过量，使少量I^-被O₂氧化成I₂，导致滴定时消耗的标准液体积偏大，测定结果偏高，故B错误；
C．配制溶液定容时，仰视容量瓶刻度线，配制的溶液浓度偏小，滴定时消耗的标准液体积偏小，测定结果偏低，故C正确；
D．滴定管水洗后直接加入Na₂S₂O₃标准溶液，标准液被稀释，标准液浓度减小，导致滴定过程中消耗的标准液体积偏大，测定结果偏高，故D错误；
故答案为：AC．

点评 本题考查了探究物质组成及含量的方法，题目难度中等，试题知识点较多、综合性较强，充分考查了学生灵活应用基础知识的能力，注意熟练掌握化学实验基本操作方法，明确中和滴定原理及误差分析方法．