4.[Cu(N4H
3)
4]
x(SO
4)
y•zH
2O是一種重要的染料及農(nóng)藥中間體,為深藍色晶體.已知:
①[Cu(NH
3)
4]
x(SO
4)
y•zH
2O在在乙醇•水混合溶劑中的溶解度隨乙醇體積分數(shù)的變化曲線如圖1.
②[Cu(NH
3)
4]
x(SO
4)
y•zH
2O在溶液中存在以下電離(解離)過程:
[Cu(NH
3)
4]
x(SO
4)
y•zH
2O=x[Cu(NH
3)
4]
2++y SO
42-+z H
2O
[Cu(NH
3)
4]
2+?Cu
2++4NH
3Ⅰ、某學(xué)習(xí)小組在實驗室以廢銅屑、稀硫酸、氨水為主要原料合成該物質(zhì),設(shè)計的合成路線為:
廢銅屑$\stackrel{灼燒}{→}$CuO$\stackrel{稀H_{2}SO_{4}}{→}$溶液A$\stackrel{氨水}{→}$懸濁液B$\stackrel{氨水}{→}$溶液C$\stackrel{試劑D}{→}$$\stackrel{操作E}{→}$產(chǎn)品品體
(1)一般廢金屬屑在使用之前需要用熱的堿液浸泡以除去其表面的油污,但本實驗并不需要的原因是灼燒時油污生成CO
2和H
2O而除去.
(2)依據(jù)相關(guān)信息試劑D為無水乙醇.若操作過程不加入試劑D而是加熱蒸發(fā)、冷卻結(jié)晶,則得到的產(chǎn)物晶體中往往含有Cu(OH)
2[或Cu
2(OH)
2SO
4]雜質(zhì),產(chǎn)生該雜質(zhì)的原因是加熱蒸發(fā)過程中NH
3揮發(fā),使反應(yīng)[Cu(NH
3)
4]
2+?Cu
2++4NH
3平衡往右移動,且Cu
2+發(fā)生水解.
(3)操作E的實驗步驟為:a.減壓過濾 b.洗滌 c.干燥
①洗滌時不用水而用乙醇和濃氨水的混合物洗滌的原因為減少粗產(chǎn)品的溶解損耗.
②干燥時不宜采用加熱干燥的方法,可能的原因是加熱易使[Cu(NH
3)
4]SO
4•H
2O分解.
Ⅱ、NH
3的測定:精確稱取a g 晶體,加適量水溶解,注入如圖2所示的錐形瓶中,然后逐滴加入足量10% NaOH溶液至小試管充滿并溢出足夠溶液,加熱保持微沸,將樣品溶液中的氨全部蒸出,用V
1mLc
1mol•L
-1的鹽酸溶液吸收.蒸氨結(jié)束后取下接收瓶,用c
2 mol•L
-1NaOH標準溶液滴定過剩的HCl,到終點時消耗V
2 mlNaOH溶液
(4)裝置中長頸漏斗插入小試管的作用:液封并減少NaOH溶液的用量,可以控制反應(yīng)的開始及速率作用同分液漏斗.
(5)蒸氨過程中錐形瓶內(nèi)會出現(xiàn)少量黑色固體的化學(xué)式為CuO.氨完全蒸出的標志為溶液不再為深藍色.
(6)樣品中NH
3的質(zhì)量分數(shù)的表達式為$\frac{1.7({c}_{1}{V}_{1}-{c}_{2}{V}_{2})}{ag}$%.
(7)[Cu(NH
3)
4]
x(SO
4)
y•zH
2O晶體中硫酸根和水的質(zhì)量分數(shù)分別為39.02%和7.32%,則晶體的化學(xué)式為[Cu(NH
3)
4]SO
4•H
2O.