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络氨铜[Cu(NH3)4]SO4是一种重要的染料及农药中间体.已知:①以氧化铜为主要原料合成该物质的合成路线如图1:②络氨铜在乙醇-水混合溶剂中的溶解度随乙醇体积分数的变化曲线示意图如
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络氨铜[Cu(NH3)4]SO4是一种重要的染料及农药中间体.已知:①以氧化铜为主要原料合成该物质的合成路线如图1:
②络氨铜在乙醇-水混合溶剂中的溶解度随乙醇体积分数的变化曲线示意图如图2.
③(NH4)2SO4在水中可溶,在乙醇中难溶.
请根据以上信息回答下列问题:
(1)由CuO制出的CuSO4溶液中常含有 Fe2(SO4)3杂质,请设计一个可行方案,检验CuSO4溶液中是否含有Fe3+:___.
(2)[Cu(NH3)4]SO4 在水中存在如下解离过程:[Cu(NH3)4]SO4═[Cu(NH3)4]2+(深蓝色离子)+SO42-;[Cu(NH3)4]2+⇌Cu2++4NH3.请写出在CuSO4溶液中逐滴加入氨水至过量的反应现象:___.
(3)①方案1的实验步骤为:加热蒸发→冷却结晶→过滤洗涤→干燥.该方案存在明显缺陷,因为得到的产物晶体往往含有Cu2(OH)2SO4杂质,产生该杂质的原因是___.
②方案2是较为理想的结晶方案,先向溶液C加入适量___(填物质名称),再过滤、洗涤、干燥即可得到较纯净的晶体.下列选项中,最适合作为滤出晶体洗涤液的是___.
A.乙醇 B. 蒸馏水 C.乙醇和水的混合液 D.饱和硫酸钠溶液
洗涤沉淀的操作方法是___.
(4)氨含量的测定:准确称取a g络氨铜样品,加入过量NaOH溶液微热,使NH3充分释放,并被准确量取的30.00mL 0.5000mol.L-1HCl溶液充分吸收.吸收液用0.1200mol•L-1的NaOH溶液滴定,消耗的NaOH溶液的体积为VL,则络氨铜样品中氨的质量分数为___(用含a、V的字母表达).
②络氨铜在乙醇-水混合溶剂中的溶解度随乙醇体积分数的变化曲线示意图如图2.
③(NH4)2SO4在水中可溶,在乙醇中难溶.
请根据以上信息回答下列问题:
(1)由CuO制出的CuSO4溶液中常含有 Fe2(SO4)3杂质,请设计一个可行方案,检验CuSO4溶液中是否含有Fe3+:___.
(2)[Cu(NH3)4]SO4 在水中存在如下解离过程:[Cu(NH3)4]SO4═[Cu(NH3)4]2+(深蓝色离子)+SO42-;[Cu(NH3)4]2+⇌Cu2++4NH3.请写出在CuSO4溶液中逐滴加入氨水至过量的反应现象:___.
(3)①方案1的实验步骤为:加热蒸发→冷却结晶→过滤洗涤→干燥.该方案存在明显缺陷,因为得到的产物晶体往往含有Cu2(OH)2SO4杂质,产生该杂质的原因是___.
②方案2是较为理想的结晶方案,先向溶液C加入适量___(填物质名称),再过滤、洗涤、干燥即可得到较纯净的晶体.下列选项中,最适合作为滤出晶体洗涤液的是___.
A.乙醇 B. 蒸馏水 C.乙醇和水的混合液 D.饱和硫酸钠溶液
洗涤沉淀的操作方法是___.
(4)氨含量的测定:准确称取a g络氨铜样品,加入过量NaOH溶液微热,使NH3充分释放,并被准确量取的30.00mL 0.5000mol.L-1HCl溶液充分吸收.吸收液用0.1200mol•L-1的NaOH溶液滴定,消耗的NaOH溶液的体积为VL,则络氨铜样品中氨的质量分数为___(用含a、V的字母表达).
▼优质解答
答案和解析
(1)Fe3+遇KSCN溶液变血红色,所以检验CuSO4溶液中是否含有Fe3+的方法为取适量溶液,滴加KSCN溶液,如果溶液变红,说明含有Fe3+,反之则无,
故答案为:取适量溶液,滴加KSCN溶液,如果溶液变红,说明含有Fe3+,反之则无;
(2)CuSO4溶液中逐滴加入氨水先生成氢氧化铜,再加过量的氨水氨水与氢氧化铜生成铜氨络离子,所以反应现象为随着氨水的滴入,产生蓝色絮状沉淀;氨水过量后,蓝色沉淀又溶解,溶液变深蓝色,
故答案为:随着氨水的滴入,产生蓝色絮状沉淀;氨水过量后,蓝色沉淀又溶解,溶液变深蓝色;
(3)①加热时氨气易挥发,使平衡-[Cu(NH3)4]2+⇌Cu2++4NH3向正反应方向移动,且加热时,Cu2+水解程度变大,导致晶体中有Cu2(OH)2SO4杂质,
故答案为:加热蒸发过程中NH3挥发,使反应[Cu(NH3)4]2+⇌Cu2++4NH3平衡往右移动,且Cu2+发生水解;
②根据题中图2可知,溶液中乙醇含量越高,络氨铜在乙醇-水混合溶剂中的溶解度越小,所以要从络氨铜溶液中析出络氨铜晶体,向溶液中加入无水乙醇,洗涤时既要能除去固体表面可溶的杂质杂质,又要尽可能减少晶体因溶解而损失,所以洗涤络氨铜晶体用乙醇和水的混合液,故选C,洗涤时用用胶头滴管吸收少量乙醇溶液滴在固体上至浸没固体,待洗液滤出后,重复2~3次,
故答案为:无水乙醇;C;用胶头滴管吸收少量乙醇溶液滴在固体上至浸没固体,待洗液滤出后,重复2~3次;
(4)0.1200mol•L-1的NaOH溶液VL,可以中和掉的盐酸的物质的量为0.12Vmol,溶液中盐酸的总量为30.00mL×0.5000mol.L-1=0.015mol,所以与氨气反应的盐酸的物质的量为0.015mol-0.12Vmol,所以样品中的氨的质量为(0.015-0.12V)×17g,所以络氨铜样品中氨的质量分数为
=
,
故答案为:
.
故答案为:取适量溶液,滴加KSCN溶液,如果溶液变红,说明含有Fe3+,反之则无;
(2)CuSO4溶液中逐滴加入氨水先生成氢氧化铜,再加过量的氨水氨水与氢氧化铜生成铜氨络离子,所以反应现象为随着氨水的滴入,产生蓝色絮状沉淀;氨水过量后,蓝色沉淀又溶解,溶液变深蓝色,
故答案为:随着氨水的滴入,产生蓝色絮状沉淀;氨水过量后,蓝色沉淀又溶解,溶液变深蓝色;
(3)①加热时氨气易挥发,使平衡-[Cu(NH3)4]2+⇌Cu2++4NH3向正反应方向移动,且加热时,Cu2+水解程度变大,导致晶体中有Cu2(OH)2SO4杂质,
故答案为:加热蒸发过程中NH3挥发,使反应[Cu(NH3)4]2+⇌Cu2++4NH3平衡往右移动,且Cu2+发生水解;
②根据题中图2可知,溶液中乙醇含量越高,络氨铜在乙醇-水混合溶剂中的溶解度越小,所以要从络氨铜溶液中析出络氨铜晶体,向溶液中加入无水乙醇,洗涤时既要能除去固体表面可溶的杂质杂质,又要尽可能减少晶体因溶解而损失,所以洗涤络氨铜晶体用乙醇和水的混合液,故选C,洗涤时用用胶头滴管吸收少量乙醇溶液滴在固体上至浸没固体,待洗液滤出后,重复2~3次,
故答案为:无水乙醇;C;用胶头滴管吸收少量乙醇溶液滴在固体上至浸没固体,待洗液滤出后,重复2~3次;
(4)0.1200mol•L-1的NaOH溶液VL,可以中和掉的盐酸的物质的量为0.12Vmol,溶液中盐酸的总量为30.00mL×0.5000mol.L-1=0.015mol,所以与氨气反应的盐酸的物质的量为0.015mol-0.12Vmol,所以样品中的氨的质量为(0.015-0.12V)×17g,所以络氨铜样品中氨的质量分数为
(0.015-0.12V)×17g |
ag |
17(0.015-0.12V) |
a |
故答案为:
17(0.015-0.12V) |
a |
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