Question

16．CuSO₄•5H₂O是銅的重要化合物，有著廣泛的應(yīng)用．以下是CuSO₄•5H₂O的實驗室制備流程圈．

根據(jù)題意完成下列填空：
（1）向含銅粉的稀硫酸中滴加少量濃硝酸（可加熱），在銅粉溶解時可以觀察到的實驗現(xiàn)象：產(chǎn)生無色氣體與空氣變?yōu)榧t棕色、溶液呈藍(lán)色．
（2）根據(jù)反應(yīng)原理，硝酸與硫酸的理論配比（物質(zhì)的量之比）為2：3．
（3）已知：CuSO₄+2NaOH→Cu（OH）₂+Na₂SO₄稱取0.1000g提純后的CuSO₄?5H₂O試樣于錐形瓶中，加入0.1000mol/L氫氧化鈉溶液28.00mL，反應(yīng)完全后，過量的氫氧化鈉用0.1000mol/L鹽酸滴定至終點，耗用鹽酸20.16mL，則0.1000g該試樣中含CuSO₄•5H₂O0.098g．
（4）在滴定中，眼睛應(yīng)注視錐形瓶中溶液顏色變化；滴定終點時，準(zhǔn)確讀數(shù)應(yīng)該是滴定管上藍(lán)線粗細(xì)交界點所對應(yīng)的刻度．
（5）若上述滴定操作中，滴定管加鹽酸之前未進行潤洗，則測得試樣中所含CuSO₄•5H₂O的質(zhì)量偏小（填“偏大”“偏小”或“無影響”）．
（6）如果l.040g提純后的試樣中含CuSO₄•5H₂O的準(zhǔn)確值為1.015g，而實驗測定結(jié)果是1.000g，測定的相對誤差為-1.48%．

Answer 1

分析 （1）向含銅粉的稀硫酸中滴加少量濃硝酸，反應(yīng)生成硫酸銅和NO、水；
（2）根據(jù)離子方程式分析計算；
（3）CuSO₄和NaOH溶液反應(yīng)方程式為CuSO₄+2NaOH=Cu（OH）₂↓+Na₂SO₄，剩余的NaOH和HCl反應(yīng)方程式為NaOH+HCl=NaCl+H₂O，根據(jù)NaOH+HCl=NaCl+H₂O計算參加反應(yīng)的NaOH的物質(zhì)的量，再根據(jù)CuSO₄+2NaOH=Cu（OH）₂↓+Na₂SO₄計算硫酸銅的物質(zhì)的量，根據(jù)Cu原子守恒計算膽礬質(zhì)量；
（4）滴定時要觀察錐形瓶中顏色；根據(jù)滴定管的正確讀數(shù)方法解答；
（5）滴定管未潤洗，則鹽酸的濃度減小，消耗的鹽酸的體積偏大，計算出與鹽酸反應(yīng)的NaOH偏多，則與硫酸銅反應(yīng)的NaOH偏少；
（6）相對誤差為相對值除以準(zhǔn)確值．

解答 解：（1）Cu與稀硫酸不反應(yīng)，加入少量濃硝酸后，則溶液中存在稀硝酸，Cu與稀硝酸反應(yīng)生成NO、硝酸銅、水，NO與氧氣反應(yīng)生成紅棕色二氧化氮，所以會看到先生成無色氣體，后變?yōu)榧t棕色，溶液變藍(lán)色，
故答案為：產(chǎn)生無色氣體與空氣變?yōu)榧t棕色、溶液呈藍(lán)色；
（2）向含銅粉的稀硫酸中滴加少量濃硝酸，反應(yīng)生成硫酸銅和二氧化氮、水，其反應(yīng)的離子方程式為：3Cu+8H⁺+2NO₃^-═3Cu²⁺+2NO↑+4H₂O，反應(yīng)中消耗2molNO₃^-和8molH⁺，2mol硝酸提供2mol氫離子，則另外6mol氫離子由硫酸提供，所以需要的硫酸為3mol，則硝酸與硫酸的理論配比（物質(zhì)的量之比）為2：3，
故答案為：2：3；
（3）CuSO₄和NaOH溶液反應(yīng)方程式為CuSO₄+2NaOH=Cu（OH）₂↓+Na₂SO₄，剩余的NaOH和H₂SO₄反應(yīng)方程式為NaOH+HCl=NaCl+H₂O，
參加該反應(yīng)的n（NaOH）=n（HCl）=0.1000mol/L×0.02016L=0.002016mol，和CuSO₄反應(yīng)的n（NaOH）=0.1000mol/L×0.028L-0.002016mol=0.000784mol，根據(jù)CuSO₄+2NaOH=Cu（OH）₂↓+Na₂SO₄知，n（CuSO₄）=$\frac{1}{2}$n（NaOH）=$\frac{1}{2}$×0.000784mol=0.000392mol，根據(jù)Cu原子守恒得n（CuSO₄）=n（CuSO₄•5H₂O）=0.000392mol，膽礬的質(zhì)量=250g/mol×0.000392mol=0.098g，
故答案為：0.098；
（4）滴定時要觀察錐形瓶中顏色變化；在滴定中，準(zhǔn)確讀數(shù)應(yīng)該是滴定管上藍(lán)線的粗細(xì)交界點對應(yīng)的刻度線，
故答案為：錐形瓶中溶液顏色變化；粗細(xì)交界點；
（5）滴定管未潤洗，則鹽酸的濃度減小，消耗的鹽酸的體積偏大，計算出與鹽酸反應(yīng)的NaOH偏多，則與硫酸銅反應(yīng)的NaOH偏少；而n（CuSO₄）=$\frac{1}{2}$n（NaOH），所以計算得到的硫酸銅偏少，即測得試樣中所含CuSO₄?5H₂O的質(zhì)量偏小，
故答案為：偏�。�
（6）相對誤差為 $\frac{1.000g-1.015g}{1.015g}$×100%=-1.48%，故答案為：-1.48%．

點評 本題考查了物質(zhì)含量的測定、實驗現(xiàn)象等觀察、物質(zhì)的提純、中和滴定、實驗過程設(shè)計及有關(guān)計算，注意滴定管的使用，以及相對誤差的計算方法，題目難度中等，側(cè)重于考查學(xué)生的實驗探究能力和計算能力．