Question

【題目】硫酸四氨合銅晶體([Cu(NH3)4]SO4·H2O)常用作殺蟲(chóng)劑、媒染劑，也是高效安全的廣譜殺菌劑。常溫下該物質(zhì)在空氣中不穩(wěn)定，受熱時(shí)易發(fā)生分解。某化學(xué)興趣小組設(shè)計(jì)如下方案來(lái)合成硫酸四氨合銅晶體并測(cè)定晶體中氨的含量。

I．CuSO4溶液的制備

①取4g銅粉，在儀器A中灼燒10分鐘并不斷攪拌使其充分反應(yīng)。

②將A中冷卻后的固體轉(zhuǎn)移到燒杯中，加入25 mL 3 mol·L-1H2SO4溶液，加熱并不斷攪拌至固體完全溶解。

(1)①中儀器A的名稱(chēng)為______________。

(2)②中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為__________________。

Ⅱ．晶體的制備

將I中制備的CuSO4溶液按如圖所示進(jìn)行操作：

(3)向硫酸銅溶液中逐滴加入氨水至過(guò)量的過(guò)程中，可觀察到的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是____________。

(4)緩慢加入乙醇會(huì)析出晶體的原因是________________________________；若將深藍(lán)色溶液濃縮結(jié)晶，在收集到的晶體中可能混有的雜質(zhì)主要有______________(寫(xiě)其中一種物質(zhì)的化學(xué)式)。

III．氨含量的測(cè)定

精確稱(chēng)取wg晶體，加適量水溶解，注入如圖所示的三頸瓶中，然后逐滴加入足量10％NaOH溶液，通入水蒸氣，將樣品液中的氨全部蒸出，用鹽酸標(biāo)準(zhǔn)溶液完全吸收。取下接收瓶，再用NaOH標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定剩余的鹽酸溶液(選用甲基橙作指示劑)。

1.水 2.玻璃管 3.10%氫氧化鈉溶液 4.樣品液 5.鹽酸標(biāo)準(zhǔn)溶液 6.冰鹽水

(5)裝置中玻璃管的作用是__________________________________________________。

(6)在實(shí)驗(yàn)裝置中，若沒(méi)有使用冰鹽水冷卻會(huì)使氨含量測(cè)定結(jié)果________(填“偏高”、“偏低”或“無(wú)影響”)。

Answer 1

【答案】坩堝 CuO+2H+= Cu2++ H2O 先有藍(lán)色沉淀生成，繼續(xù)滴加氨水，沉淀逐漸消失，溶液變?yōu)樯钏{(lán)色。 硫酸四氨合銅晶體在乙醇中的溶解度小于在水中的溶解度(或降低了硫酸四氨合銅晶體的溶解度) CuSO4或[Cu(NH3)4]SO4或Cu2(OH)2SO4或CuSO4·5H2O 平衡氣壓(或防止倒吸) 偏低

【解析】

(1) ①灼燒固體，應(yīng)在坩堝中進(jìn)行，故答案為：坩堝；

(2)銅灼燒后生成的固體為氧化銅，加入硫酸后會(huì)發(fā)生反應(yīng)生成CuSO4和水，反應(yīng)方程式為：CuO+H2SO4=CuSO4+H2O，答案：CuO+2H+= Cu2++ H2O。

(3)向硫酸銅溶液中逐滴加入氨水先產(chǎn)生藍(lán)色氫氧化銅沉淀，繼續(xù)加入過(guò)量的氨水，又生成四氨合銅絡(luò)離子，藍(lán)色沉淀逐漸消失變成深藍(lán)色溶液。答案：先有藍(lán)色沉淀生成，繼續(xù)滴加氨水，沉淀逐漸消失，溶液變?yōu)樯钏{(lán)色。

(4) 因?yàn)榱蛩崴陌焙香~晶體在乙醇中的溶解度小于在水中的溶解度，所以加入乙醇會(huì)析出晶。常溫下硫酸四氨合銅晶體在空氣中不穩(wěn)定，受熱時(shí)易發(fā)生分解，若將深藍(lán)色溶液濃縮結(jié)晶，在收集到的晶體中可能混有CuSO4或[Cu(NH3)4]SO4或Cu2(OH)2SO4或CuSO4·5H2O。答案：硫酸四氨合銅晶體在乙醇中的溶解度小于在水中的溶解度(或降低了硫酸四氨合銅晶體的溶解度)；CuSO4或[Cu(NH3)4]SO4或Cu2(OH)2SO4或CuSO4·5H2O。

（5）裝置中玻璃管可起到平衡氣壓，防止倒吸；答案：平衡氣壓(或防止倒吸)。

（6）因?yàn)樯�成的是氨氣，如果沒(méi)有冰鹽水冷卻，容易揮發(fā)，導(dǎo)致剩余HCl量增多，所以如沒(méi)有使用冰鹽水冷卻，會(huì)使氨含量測(cè)定結(jié)果偏低。答案：偏低。