Question

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

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。

②將A中冷卻后的固體轉移到燒杯中，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的名稱為______________。

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

Ⅱ．晶體的制備

將I中制備的CuSO4溶液按如圖所示進行操作：

(3)向硫酸銅溶液中逐滴加入氨水至過量的過程中，可觀察到的實驗現象是____________。

(4)緩慢加入乙醇會析出晶體的原因是________________________________；若將深藍色溶液濃縮結晶，在收集到的晶體中可能混有的雜質主要有______________(寫其中一種物質的化學式)。

III．氨含量的測定

精確稱取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，用鹽酸標準溶液完全吸收。取下接收瓶，再用NaOH標準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.鹽酸標準溶液 6.冰鹽水

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

(6)在實驗裝置中，若沒有使用冰鹽水冷卻會使氨含量測定結果________(填“偏高”、“偏低”或“無影響”)。

Answer 1

【答案】坩堝 CuO+2H+= Cu2++ H2O 先有藍色沉淀生成，繼續(xù)滴加氨水，沉淀逐漸消失，溶液變?yōu)樯钏{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，應在坩堝中進行，故答案為：坩堝；

(2)銅灼燒后生成的固體為氧化銅，加入硫酸后會發(fā)生反應生成CuSO4和水，反應方程式為：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生藍色氫氧化銅沉淀，繼續(xù)加入過量的氨水，又生成四氨合銅絡離子，藍色沉淀逐漸消失變成深藍色溶液。答案：先有藍色沉淀生成，繼續(xù)滴加氨水，沉淀逐漸消失，溶液變?yōu)樯钏{色。

(4) 因為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，所以加入乙醇會析出晶。常溫下硫酸四氨合銅晶體在空氣中不穩(wěn)定，受熱時易發(fā)生分解，若將深藍色溶液濃縮結晶，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）因為生成的是氨氣，如果沒有冰鹽水冷卻，容易揮發(fā)，導致剩余HCl量增多，所以如沒有使用冰鹽水冷卻，會使氨含量測定結果偏低。答案：偏低。