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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 的NaOH溶液来制备一水硫酸四氨合铜晶体并测定其纯度。

I.CuSO4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Cu在H2O2 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·L-1 的盐酸标准溶液完全吸收。取下接收瓶,用 0.500 mol·L-1 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

高三化学实验题困难题

少年,再来一题如何?
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