Question

硫酸四氨合铜晶体常用作杀虫剂，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。常温下该物质溶于水，不溶于乙醇、乙醚，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的硫酸、浓氨水、10% NaOH溶液、95%的乙醇溶液、0.500 mol/L稀盐酸、0.500 mol/L的NaOH溶液来合成硫酸四氨合铜晶体并测定其纯度。

I．CuSO₄溶液的制备

①称取4g铜粉，在A仪器中灼烧10分钟并不断搅拌，放置冷却。

②在蒸发皿中加入30mL 3mol/L的硫酸，将A中固体慢慢放入其中，加热并不断搅拌。

③趁热过滤得蓝色溶液。

(1)A仪器的名称为____。

(2)某同学在实验中有1.5g的铜粉剩余，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_____

II．晶体的制备

将上述制备的CuSO₄溶液按如图所示进行操作

(3)已知浅蓝色沉淀的成分为，试写出生成此沉淀的离子反应方程式_________。

(4)析出晶体时采用加入乙醇的方法，而不是浓缩结晶的原因是__。

III．氨含量的测定

精确称取mg晶体，加适量水溶解，注入如图所示的三颈瓶中，然后逐滴加入VmL10%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 C₁mol/L的盐酸标准溶液完全吸收。取下接收瓶，用C₂mol/L 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。

(5)A装置中长玻璃管的作用_____，样品中氨的质量分数的表达式_______。

(6)下列实验操作可能使氨含量测定结果偏高的原因是_______。

A．滴定时未用NaOH标准溶液润洗滴定管

B．读数时，滴定前平视，滴定后俯视

C．滴定过程中选用酚酞作指示剂

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。

Answer

坩埚 反应中硫酸过量，在浓缩过程中，稀硫酸变浓，浓硫酸的吸水性使CuSO4·5H2O失去结晶水变为CuSO4 2Cu2++2NH3·H2O+SO42-=Cu2(OH)2SO4+2NH4+ Cu(NH3)4SO4·H2O晶体容易受热分解 平衡气压，防止堵塞和倒吸 BD

【解析】

（1）灼烧固体，应在坩埚中进行，所以仪器A为坩埚，故答案为坩埚。

（2）得到的为硫酸铜和硫酸溶液，浓缩时，硫酸变浓，浓硫酸具有吸水性，使CuSO4·5H2O失去结晶水变为CuSO4，可使固体变为白色，故答案为反应中硫酸过量，在浓缩过程中，稀硫酸变浓，浓硫酸的吸水性使CuSO4·5H2O失去结晶水变为CuSO4。

（3）浅蓝色沉淀的成分为Cu2(OH)2SO4，根据原子守恒可知反应的离子方程式为2Cu2++2NH3·H2O+SO42-=Cu2(OH)2SO4+2NH4+，故答案为2Cu2++2NH3·H2O+SO42-=Cu2(OH)2SO4+2NH4+。

（4）析出晶体时采用加入乙醇的方法，而不是浓缩结晶的原因是Cu(NH3)4SO4·H2O晶体容易受热分解，故答案为Cu(NH3)4SO4·H2O晶体容易受热分解。

（5）A装置中长玻璃管可起到平衡气压，防止堵塞和倒吸的作用；与氨气反应的n(HCl)=10-3V1L×0.5mol/L-10-3V2L×0.5mol/L=0.5×10-3(V1-V2)mol，根据氨气和HCl的关系式可知：n(NH3)=n(HCl)= 0.5×10-3(V1-V2)mol，则样品中氨的质量分数为，故答案为平衡气压，防止堵塞和倒吸；。

（6）如果氨含量测定结果偏高，则V2偏小，

A.滴定时未用NaOH标准溶液润洗滴定管，浓度偏低，则V2偏大，含量偏低，故A错误；

B.读数时，滴定前平视，滴定后俯视，导致V2偏小，含量偏高，故B正确；

C.滴定过程中选用酚酞作指示剂，对实验没有影响，故C错误；

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，导致盐酸偏少，需要的氢氧化钠偏少，则V2偏小，含量偏高，故D正确。

故答案为BD。