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【题目】为测定CuSO4溶液的浓度,甲、乙两同学设计了两个方案。回答下列问题:

Ⅰ.甲方案

实验原理:

实验步骤:

(1)判断沉淀完全的操作为____________

(2)步骤②判断沉淀是否洗净所选用的试剂为_____________

(3)步骤③灼烧时盛装样品的仪器名称为__________

(4)固体质量为wg,则c(CuSO4)=________molL-1

(5)若步骤①从烧杯中转移沉淀时未洗涤烧杯,则测得c(CuSO4)_________(偏高偏低无影响”)

Ⅱ.乙方案

实验原理:

实验步骤:

①按右图安装装置(夹持仪器略去)

……

③在仪器ABCDE…中加入图示的试剂

④调整DE中两液面相平,使D中液面保持在0或略低于0刻度位置,读数并记录。

⑤将CuSO4溶液滴入A中搅拌,反应完成后,再滴加稀硫酸至体系不再有气体产生

⑥待体系恢复到室温,移动E管,保持DE中两液面相平,读数并记录

⑦处理数据

(6)步骤②为___________

(7)步骤⑥需保证体系恢复到室温的原因是________(填序号)

a.反应热受温度影响 b.气体密度受温度影响 c.反应速率受温度影响

(8)Zn粉质量为ag,若测得H2体积为bmL,已知实验条件下,则c(CuSO4)______molL-1(列出计算表达式)

(9)若步骤⑥E管液面高于D管,未调液面即读数,则测得c(CuSO4)________(偏高偏低无影响”)

(10)是否能用同样的装置和方法测定MgSO4溶液的浓度:_________(”)

【答案】向上层清液中继续滴加BaCl2溶液,无白色沉淀生成,则沉淀完全 AgNO3溶液 坩埚 偏低 检查装置气密性 b 偏高

【解析】

甲方案是利用溶液中的硫酸铜与氯化钡反应生成硫酸钡沉淀,经灼烧、洗涤、称重后得到的固体是硫酸钡,利用硫酸根守恒,计算出硫酸铜的物质的量,从而计算出浓度;乙方案是利用锌与稀硫酸反应释放出氢气的体积,换算成质量,计算出与稀硫酸反应的锌的物质的量,再利用锌的总的物质的量减去与酸反应的锌的物质的量,得到与硫酸铜反应的锌的物质的量,根据锌和硫酸铜的物质的量关系,计算出硫酸铜的物质的量,根据得到硫酸铜的浓度,据此分析。

(1)硫酸根离子的检验是滴加氯化钡溶液,若产生白色沉淀,证明溶液中含有硫酸根离子,故判断沉淀完全的操作向上层清液中继续滴加BaCl2溶液,无白色沉淀生成,则沉淀完全;

(2)步骤②判断沉淀是否洗净所选用的试剂为AgNO3溶液,硫酸钡沉淀中可能附着有氯化钡,为了证明还有没氯离子,需要加入硝酸银溶液,若产生白色沉淀,证明没有洗净;

(3)步骤③灼烧时盛装样品的仪器为坩埚;

(4)固体质量为wg,为硫酸钡的质量,硫酸钡的物质的量为n=,根据硫酸根守恒可知,CuSO4~BaSO4,则c(CuSO4)===molL-1

(5)若步骤①从烧杯中转移沉淀时未洗涤烧杯,会使固体的质量偏小,物质的量偏小,根据可知,则测得c(CuSO4)偏低;

(6)加入药品之前需检查装置的气密性;步骤②为检查装置气密性;

(7)气体的体积受温度和压强的影响较大,气体的质量不随温度和压强的变化而改变,密度也受温度和压强的影响,步骤⑥需保证体系恢复到室温的原因是气体密度受温度影响;反应热不受温度的影响,只与反应物和生成物自身的能量有关,不随温度压强而改变;反应速率受温度影响,温度越高,反应速率越快,步骤⑥需保证体系恢复到室温与反应速率无关;

(8)Zn粉质量为ag,若测得H2体积为bmL,已知实验条件下,氢气的质量=,利用氢气的质量得到氢气的物质的量n=,根据,与酸反应的锌的物质的量为,锌的总物质的量为,与硫酸铜反应的锌的物质的量为,根据,则c(CuSO4)=

(9)若步骤⑥E管液面高于D管,未调液面即读数,得到氢气的体积偏小,与硫酸反应的锌的质量偏小,与硫酸铜反应的锌的质量偏大,则测得c(CuSO4)偏高;

(10) 不能用同样的装置和方法测定MgSO4溶液的浓度,硫酸镁不和锌发生置换反应。

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Ⅱ.向上述溶液中加入适量还原剂将Fe3+完全还原为Fe2+,加入稀H2SO4酸化后,在75℃继续用KMnO4溶液滴定至溶液出现粉红色且30s内不褪色,又消耗KMnO4溶液V2mL

样品中所含的质量分数表达式为_________________

下列关于样品组成分析的说法,正确的是__________(填标号)

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