Question

 （15分）一水硫酸四氨合銅（Ⅱ）的化學(xué)式為[Cu(NH₃)₄]SO₄·H₂O是一種重要的染料及農(nóng)藥中間體。某學(xué)習(xí)小組在實(shí)驗(yàn)室以氧化銅為主要原料合成該物質(zhì)，設(shè)計(jì)的合成路線為：

相關(guān)信息如下：

①[Cu(NH₃)₄]SO₄·H₂O在溶液中存在以下電離（解離）過程：

[Cu(NH₃)₄]SO₄·H₂O＝[Cu(NH₃)₄]²⁺+ +H₂O

[Cu(NH₃)₄]²⁺        Cu²⁺+4NH₃

②（NH₄）₂SO₄在水中可溶，在乙醇中難溶。

③[Cu(NH₃)₄]SO₄·H₂O在乙醇·水混合溶劑中的溶解度隨乙醇體積分?jǐn)?shù)的變化曲線示意圖如下：

      

請根據(jù)以下信息回答下列問題：                   圖3

（1）方案1的實(shí)驗(yàn)步驟為：

a. 加熱蒸發(fā)     b. 冷卻結(jié)晶      c. 抽濾     d. 洗滌       e. 干燥

①步驟1的抽濾裝置如圖3所示，該裝置中的錯(cuò)誤之處是            ；抽濾完畢或中途停止抽濾時(shí)，應(yīng)先            ，然后            。

②該方案存在明顯缺陷，因?yàn)榈玫降漠a(chǎn)物晶體中往往含有           雜質(zhì)，產(chǎn)生該雜質(zhì)的原因是           。

（2）方案2的實(shí)驗(yàn)步驟為：

a. 向溶液C中加入適量           ，b.           ，c. 洗滌，d. 干燥

①請?jiān)谏鲜鰞?nèi)填寫合適的試劑或操作名稱。

②下列選項(xiàng)中，最適合作為步驟c的洗滌液是           。

A. 乙醇      B. 蒸餾水      C. 乙醇和水的混合液    D. 飽和硫酸鈉溶液

③步驟d不宜采用加熱干燥的方法，可能的原因是           。

 

Answer 1

 試題解析：

本題所示的制取過程和課本的銀銨溶液的配置過程類似。綜合考察了過濾、抽濾實(shí)驗(yàn)、沉淀洗滌與干燥及結(jié)晶等實(shí)驗(yàn)操作與原理。

（1）①漏斗口斜面反轉(zhuǎn)才正確；先斷開漏斗與安全瓶的連接，然后關(guān)閉水龍頭。

   ②含有CuSO₄晶體雜質(zhì)；加熱蒸發(fā)時(shí)促進(jìn)了[Cu(NH₃)₄]²⁺ 電離產(chǎn)生Cu²⁺。和[Cu(NH₃)₄]SO₄·H₂O電離產(chǎn)生的硫酸根離子在冷卻結(jié)晶時(shí)析出CuSO₄晶體雜質(zhì)。

（2）a. 向溶液C中加入適量（NH₄）₂SO₄, 目的：促使NH₃+H₂O   NH₃H₂O  NH₄⁺+OH

向生成更多NH₃的方向移動，抑制[Cu(NH₃)₄]²⁺      Cu²⁺+4NH₃。b.過濾。只要一般的過濾就可以。抽濾針對含結(jié)晶水的化合物不適用。

②因[Cu(NH₃)₄]SO₄·H₂O在水溶液中可以完全電離，故，選擇的洗滌劑為A. 乙醇。

③加熱干燥可以導(dǎo)致失去結(jié)晶水。

教與學(xué)提示：

實(shí)驗(yàn)、化學(xué)平衡移動、結(jié)晶方式這些內(nèi)容都是和實(shí)驗(yàn)有密切聯(lián)系的。在高考復(fù)習(xí)的教學(xué)中盡量還原、復(fù)原課本實(shí)驗(yàn)，盡量將課本實(shí)驗(yàn)綜合化是重要的復(fù)習(xí)思路。