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解答题-实验探究题 适中0.65 引用1 组卷119
一水硫酸四氨合铜晶体[Cu(NH3)4SO4·H2O，相对分子质量为246]是一种重要的染料及农药中间体。常温下该物质可溶于水，难溶于乙醇。某化学兴趣小组通过以下实验制备一水硫酸四氨合铜晶体并测定其纯度。回答相关问题：
I．实验室制取CuSO4溶液
方案i：铜与浓硫酸加热制备。
方案ii：将铜粉在空气中充分加热至完全变黑，再加稀硫酸即可得到硫酸铜溶液。
（1）请写出方案i反应的化学方程式________________________________________，此方法硫酸的利用率较低的原因是___________________________（写1点）。
（2）实际生产中方案ii常常有紫红色固体未反应，猜想原因可能是___________。
（3）某同学对实验ii进行了改进，其中一种方案是在硫酸和铜的反应容器中滴加H2O2溶液，观察到的现象是_____________________________________。H2O2的沸点为150.2℃。为加快反应需要提高H2O2溶液的浓度，可通过如图将H2O2稀溶液浓缩，增加减压设备的目的除了加快蒸馏速度，还有可能是________________________。

II．一水硫酸四氨合铜晶体的制备
（4）硫酸铜溶液含有一定的硫酸，呈酸性，加入适量NH3·H2O调节溶液pH，产生浅蓝色沉淀，已知其成分为Cu2(OH)2SO4，试写出生成此沉淀的离子反应方程式_______________________。
（5）继续滴加NH3·H2O，会转化成深蓝色溶液。向深蓝色溶液中加入乙醇可析出深蓝色晶体，滴加乙醇的作用可能是________________
A．乙醇可以作还原剂
B．乙醇可以降低该晶体在该溶液中的溶解度
C．乙醇可以作萃取剂
Ⅲ.产品纯度的测定
（6）精确称取mg晶体，加适量水溶解，然后逐滴加入足量NaOH溶液，通入水蒸气将氨全部蒸出，用V1mL0.200mol·L－1的盐酸完全吸收。以甲基橙作指示剂，用0.200mol·L－1NaOH标准溶液滴定过剩的HCl，到终点时消耗V2mLNaOH溶液。产品纯度的表达式为____________。
19-20高三·宁夏银川·阶段练习
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知识点：铜的其他化合物中和滴定探究物质组成或测量物质的含量综合实验设计与评价 答案解析 【答案】很抱歉，登录后才可免费查看答案和解析！
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硫酸四氨合铜晶体()常用作杀虫剂、媒染剂，也是高效安全的广谱杀菌剂。常温下该物质易溶于水，难溶于乙醇，受热时易发生分解。某化学兴趣小组拟合成硫酸四氨合铜晶体并测定其纯度。
Ⅰ.溶液的制备
方案i：铜与浓硫酸加热制备。
方案ii：将铜粉在空气中充分加热至完全变黑，再加稀硫酸。
(1)请写出方案i反应的化学方程式___________，此方法硫酸的利用率较低的原因是___________；
(2)方案ii除了可提高硫酸的利用率外，还有的优点是___________；
Ⅱ．晶体的制备
将上述制备的溶液按下图所示进行操作：

(3)加入适量调节溶液pH，产生浅蓝色沉淀，已知其成分为，试写出生成此沉淀的离子反应方程式___________；继续滴加，浅蓝色沉淀会转化生成深蓝色溶液；
(4)加入乙醇析出晶体的原因是___________；
Ⅲ．产品纯度的测定
精确称取mg晶体，加适量水溶解，注入图示的三颈瓶中，然后逐滴加入足量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mL 0.500的盐酸标准溶液完全吸收。取下接收瓶，用0.500 NaOH标准溶液滴定过剩的HCl，到终点时消耗mL NaOH溶液。

(5)若水槽中没有使用冰盐水冷却会使氨含量测定结果___________(填“偏高”“偏低”或“无影响”)；
(6)样品中产品纯度的表达式___________。(不用化简)
一水硫酸四氨合铜晶体[Cu(NH3)4SO4·H2O]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。常温下该物质可溶于水，难溶于乙醇，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、3 mol·L-1的硫酸、浓氨水、10% NaOH溶液、95%的乙醇溶液、0.500 mol·L-1稀盐酸、0.500 mol·L-1 的NaOH溶液来制备一水硫酸四氨合铜晶体并测定其纯度。
I．CuSO4溶液的制取：
①实验室用铜与浓硫酸制备硫酸铜溶液时，往往会产生有污染的SO2气体，随着硫酸浓度变小，反应会停止，使得硫酸利用率比较低。
②实际生产中往往将铜片在空气中加热，使其氧化生成CuO，再溶解在稀硫酸中即可得到硫酸铜溶液；这一过程缺点是铜片表面加热易被氧化，而包裹在里面的铜得不到氧化。
③所以工业上进行了改进，可以在浸入硫酸中的铜片表面不断通 O2，并加热；也可以在硫酸和铜的混合容器中滴加 H2O2溶液。
④趁热过滤得蓝色溶液。
(1)某同学在上述实验制备硫酸铜溶液时铜有剩余，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__________。
(2)若按③进行制备，请写出Cu在H2O2 作用下和稀硫酸反应的化学方程式__________。
(3)H2O2溶液的浓度对铜片的溶解速率有影响。现通过下图将少量30％的H2O2溶液浓缩至40％，在B处应增加一个设备，该设备的作用是_________________________；馏出物是 ________________。

II．晶体的制备：
将上述制备的CuSO4溶液按如图所示进行操作：硫酸铜溶液含有一定的硫酸，呈酸性，加入适量NH3·H2O调节溶液pH，产生浅蓝色沉淀，已知其成分为Cu2(OH)2SO4，试写出生成此沉淀的离子反应方程式_____________________________________________。

Ⅲ.产品纯度的测定:精确称取 m g晶体，加适量水溶解，注入图示的三颈瓶中，然后逐滴加入足量 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 V1 mL 0.500 mol·L－1 的盐酸标准溶液完全吸收。取下接收瓶，用 0.500 mol·L－1 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 V2 mLNaOH溶液。

(1)玻璃管2的作用________________。
(2)样品中产品纯度的表达式________________。（不用化简）
(3)下列实验操作可能使氨含量测定结果偏低的原因是_________________
A．滴定时未用 NaOH 标准溶液润洗滴定管
B．滴定过程中选用酚酞作指示剂
C．读数时，滴定前平视，滴定后俯视
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
E．由于操作不规范，滴定前无气泡，滴定后滴定管中产生气泡
Cu可形成多种配合物，一水硫酸四氨合铜晶体[Cu(NH3)4SO4·H2O]常用作杀虫剂，媒染剂等。常温下该物质可溶于水，难溶于乙醇，在空气中不稳定，受热时易发生分解。某化学兴趣小组制备[Cu(NH3)4]SO4·H2O晶体并测定其纯度。根据下列信息回答问题：
(1)[Cu(NH3)4]SO4中的中心离子为______，若[Cu(NH3)4]2+具有对称的空间结构，且当其中的两个NH3被两个Cl-取代时，能到两种不同结构的产物，则[Cu(NH3)4]2+的空间结构为______。
(2)将氨水逐滴加入硫酸铜溶液中，现象如图：

向硫酸铜溶液中加入适量氨水产生浅蓝色沉淀，已知其成分为Cu2(OH)2SO4，生成此沉淀的离子方程式为______。继续滴加氨水，溶液变为深蓝色，由该过程可知______(填“H2O”或“NH3”)与Cu2+形成的配位键更稳定。
(3)向深蓝色溶液中加入乙醇，析出深蓝色的晶体[Cu(NH3)4]SO4·H2O，加乙醇析出深蓝色晶体的原因是_____；再经过过滤、洗涤、干燥可得到深蓝色晶体，以下最合适的洗涤液为_____。
A.乙醇            B.蒸馏水          C.乙醇和水的混合液          D.饱和硫酸钠溶液
(4)产品纯度的测定。精确称取mg晶体溶于适量水，然后逐滴加入足量NaOH溶液，并将样品液中的氨全部蒸出，用V1mL0.5000mol/L的盐酸标准溶液完全吸收。吸收液用甲基橙作指示剂，用0.5000mol/LNaOH标准溶液滴定锥形瓶中过剩的盐酸，到终点时消耗V2mLNaOH溶液。样品中产品纯度的表达式为______。

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