精英家教网 > 高中化学 > 题目详情

【题目】一水硫酸四氨合铜晶体[Cu(NH3)4SO4·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。常温下该物质可溶于水,难溶于乙醇,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-1的硫酸、浓氨水、10% NaOH溶液、95%的乙醇溶液、0.500 mol·L-1稀盐酸、0.500 mol·L-1 NaOH溶液来制备一水硫酸四氨合铜晶体并测定其纯度。

ICuSO4溶液的制取

①实验室用铜与浓硫酸制备硫酸铜溶液时,往往会产生有污染的SO2气体,随着硫酸浓度变小,反应会停止,使得硫酸利用率比较低。

②实际生产中往往将铜片在空气中加热,使其氧化生成CuO,再溶解在稀硫酸中即可得到硫酸铜溶液;这一过程缺点是铜片表面加热易被氧化,而包裹在里面的铜得不到氧化。

③所以工业上进行了改进,可以在浸入硫酸中的铜片表面不断通 O2,并加热;也可以在硫酸和铜的混合容器中滴加 H2O2 溶液。

④趁热过滤得蓝色溶液。

(1)某同学在上述实验制备硫酸铜溶液时铜有剩余,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________________

(2)若按③进行制备,请写出CuH2O2 作用下和稀硫酸反应的化学方程式_______________

(3)H2O2溶液的浓度对铜片的溶解速率有影响。现通过下图将少量30%的H2O2溶液浓缩至40%,在B处应增加一个设备,该设备的作用是____________馏出物是 ______________________

II.晶体的制备

将上述制备的CuSO4溶液按如图所示进行操作

(1)硫酸铜溶液含有一定的硫酸,呈酸性,加入适量NH3·H2O调节溶液pH,产生浅蓝色沉淀,已知其成分为 Cu2(OH)2SO4,试写出生成此沉淀的离子反应方程式__________

(2)继续滴加 NH3·H2O,会转化生成深蓝色溶液,请写出从深蓝色溶液中析出深蓝色晶体的方法____________。并说明理由____________

Ⅲ.产品纯度的测定

精确称取 mg 晶体,加适量水溶解,注入图示的三颈瓶中,然后逐滴加入足量 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 V1mL 0.500mol·L1 的盐酸标准溶液完全吸收。取下接收瓶,用 0.500 mol·L1 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。

1.水 2.长玻璃管 3.10%NaOH溶液 4.样品液 5.盐酸标准溶液

(1)玻璃管2的作用________________

(2)样品中产品纯度的表达式________________。(不用化简)

(3)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.滴定过程中选用酚酞作指示剂

C.读数时,滴定前平视,滴定后俯视

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

E.由于操作不规范,滴定前无气泡,滴定后滴定管中产生气泡

【答案】反应中硫酸过量,在浓缩过程中,稀硫酸变浓,浓硫酸的吸水性使CuSO4·5H2O 失去结晶水变为 CuSO4 Cu+H2O2+H2SO4CuSO4+2H2O 减压设备 水(H2O 2Cu2++2NH3·H2O+SO42-=Cu2(OH)2SO4+2NH4+ 加入乙醇或醇析 Cu(NH3)4SO4·H2O晶体难溶于乙醇,能溶于水 平衡气压,防止堵塞和倒吸 AB

【解析】

I.(1) 得到的为硫酸铜和硫酸溶液,浓缩时,硫酸变浓,具有吸水性;

(2) 双氧水与铜、稀硫酸反应生成硫酸铜和水;

(3) 过氧化氢受热易分解,故采用减压蒸馏的方式;

Ⅱ.(1) 硫酸铜与NH3H2O反应生成Cu2(OH)2SO4,据此书写离子方程式;

(2) 根据Cu(NH3)4SO4H2O可溶于水,难溶于乙醇分析;

Ⅲ. (1) 玻璃管2起到了平衡气压的作用;

(2)根据关系式计算;

(3) 氨含量测定结果偏低,说明中和滴定时消耗氢氧化钠溶液体积V2偏大。

I.(1) 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;

(2) CuH2O2作用下与稀硫酸反应生成硫酸铜,该反应的化学方程式为:Cu+H2O2+H2SO4CuSO4+2H2O

(3) 过氧化氢受热易分解,故采用减压蒸馏的方式,则B处增加一个减压设备,馏出物为H2O

II.(1) 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+

(2) 由题中信息,Cu(NH3)4SO4·H2O晶体难溶于乙醇,可溶于水,故加入乙醇(或醇析)可从深蓝色溶液中析出深蓝色晶体;

Ⅲ. (1) 装置中长导管可起到平衡气压,防止堵塞和倒吸;

(2)与氨气反应的n(HCl)=103V1L×0.500molL10.500molL1×103V2L=5×104(V1V2)mol,根据NH3HCl可知,n(NH3)=n(HCl)=5×104(V1V2)mol,则n[Cu(NH3)4SO4·H2O]=n(NH3)= ×5×104(V1V2)mol,样品中产品纯度的表达式为:×100%=×100%;

(3) A.滴定时未用NaOH标准溶液润洗滴定管,浓度偏低,则V2偏大,氨含量偏低,故A正确;

B.滴定过程中选用酚酞作指示剂,滴定终点时溶液呈碱性,消耗NaOH溶液体积偏大,测定的氨含量偏低,故B正确;

C.读数时,滴定前平视,滴定后俯视,导致V2偏小,则含量偏高,故C错误;

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,导致盐酸偏少,需要的氢氧化钠偏少,则V2偏小,含量偏高,故D错误;

E.由于操作不规范,滴定前无气泡,滴定后滴定管中产生气泡,导致消耗氢氧化钠溶液体积V2偏小,测定的氨含量偏高,故E错误;

故答案选AB

练习册系列答案
相关习题

科目:高中化学 来源: 题型:

【题目】“ZEBRA”蓄电池的结构如图所示,电极材料多孔Ni/NiCl2和金属钠之间由钠离子导体制作的陶瓷管相隔。下列关于该电池的叙述错误的是( )

A.电池反应中有NaCl生成

B.电池的总反应是金属钠还原三价铝离子

C.正极反应为:NiCl2+2e-=Ni+2Cl-

D.钠离子通过钠离子导体在两电极间移动

查看答案和解析>>

科目:高中化学 来源: 题型:

【题目】下列有关实验操作、现象和结论都正确的是

选项

实验操作

现象

结论

A

向稀硝酸中加入过量的铁粉充分反应后,滴入KSCN溶液

溶液变为血红色

具有氧化性,能将Fe氧化成

B

向盛有某溶液的试管中滴加稀NaOH溶液,将湿润的红色石蕊试纸置于试管口

试纸颜色无明显变化

原溶液中无

C

向淀粉溶液中加入稀硫酸,加热,冷却后加入新制,再加热

未见红色沉淀

淀粉未发生水解

D

向含有酚酞的溶液中加入少量固体

溶液红色变浅

证明溶液中存在水解平衡

A.AB.BC.CD.D

查看答案和解析>>

科目:高中化学 来源: 题型:

【题目】化合物M是合成药物胃长宁的重要中间体,其典型的合成路线如下:

请回答下列问题:

1)化合物M的分子式是________

2CE的反应类型是_____,化合物F中含氧官能团的名称为__________

3)下列有关化合物F的说法正确的是___________(用相应编号填写)

A.不能发生消去反应

B.核磁共振氢谱有7组峰

C.能使溴水褪色,并发生加成反应

D.在一定条件下能聚合成高分子化合物,其链节为

4)写出GM发生的化学反应方程式 _____________________________

5)化合物D有多种同分异构体,写出两种符合下列条件的同分异构体的结构简式____________________

①属于芳香族化合物,且其苯环上的一氯取代物有2

②能发生银镜反应 ③能与FeCl3溶液发生显色反应

查看答案和解析>>

科目:高中化学 来源: 题型:

【题目】电解质的电导率越大,导电能力越强。用0.100mol·L-1KOH溶液分别滴定体积均为20.00mL、浓度均为0.100molL-1的盐酸和CH3COOH溶液。利用传感器测得滴定过程中溶液的电导率如图所示。下列说法正确的是(

A. 曲线②代表滴定CH3COOH溶液的曲线

B. 在相同温度下,P点水电离程度大于M

C. M点溶液中:c(CH3COO-)+c(OH-)-c(H+)=0.1mol·L-1

D. N点溶液中:c(K+)>c(OH-)>c(CH3COO-)>c(H+)

查看答案和解析>>

科目:高中化学 来源: 题型:

【题目】某有机物的结构简式为,则下列说法错误的是(  )

A. 该有机物的分子式为C12H12O4

B. 1mol该有机物最多能与4mol H2反应

C. 该有机物可与碳酸氢钠溶液反应放出CO2,生成2.24L CO2(标况下)需要0.1mol该有机物

D. 该有机物可发生氧化、取代、加成和还原反应

查看答案和解析>>

科目:高中化学 来源: 题型:

【题目】可降解高分子材料P的结构为:。如图是P的合成路线。

已知:+R3OH+R2OH

1B的结构简式是_______,试剂a_______

2)③的化学方程式是______

3GE互为同分异构体,符合下列要求的G共有______种。(不考虑立体异构)①含有和E(C6H10O3)相同的含氧官能团②分子中含有六元环状内酯结构

4)当④中反应物以物质的量之比11发生反应时,反应⑤的化学方程式是_____

查看答案和解析>>

科目:高中化学 来源: 题型:

【题目】硫化镉(CdS)是一种难溶于水的黄色颜料,其溶解为吸热过程,在水中的沉淀溶解平衡曲线如图。下列说法错误的是(

A.图中T1<T2

B.图中各点对应的Ksp的关系为:Ksp(m)=Ksp(n)=Ksp(p)

C.温度降低时,q点的饱和溶液会有固体析出

D.P点的溶液中加入少量Na2S固体,溶液组成由pq方向移动

查看答案和解析>>

科目:高中化学 来源: 题型:

【题目】下列由电子排布式所得的结论错误的是

选项

电子排布式

结论

A

违背洪特规则

B

违背能量最低原理

C

违背泡利原理

D

违背能量最低原理

A.AB.BC.CD.D

查看答案和解析>>

同步练习册答案