精英家教网 > 高中化学 > 题目详情

【题目】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____,其缺点是____(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)基于此,实验进行了改进,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____(写1点)。H2O2的沸点为150.2℃。为加快反应需要提高H2O2溶液的浓度,可通过下图将H2O2稀溶液浓缩,冷水入口是____(填ab),增加减压设备的目的是____

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。从深蓝色溶液中析出深蓝色晶体的简便实验是滴加____________

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·L1的盐酸完全吸收。以甲基橙作指示剂,用0.200mol·L1NaOH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______

【答案】Cu2H2SO4(浓)CuSO4 SO22H2O 会产生有污染的SO2气体(或硫酸利用率比较低或不节能) 表面生成的CuO阻止内部铜与O2接触或反应 铜溶解、溶液变蓝、产生气泡 a 降低水的沸点,避免H2O2分解 2Cu2+2NH3·H2OSO42-=Cu2(OH)2SO42NH4+ 乙醇 =

【解析】

1)方案i铜与浓硫酸加热反应生成硫酸铜、二氧化硫和水,化学方程式Cu2H2SO4(浓)CuSO4 SO22H2O,其缺点是会产生有污染的SO2气体(或硫酸利用率比较低或不节能)(写1点)。故答案为:Cu2H2SO4(浓)CuSO4 SO22H2O;会产生有污染的SO2气体(或硫酸利用率比较低或不节能);

2)实际生产中方案ii常常有紫红色固体未反应,猜想原因可能是表面生成的CuO阻止内部铜与O2接触或反应。故答案为:表面生成的CuO阻止内部铜与O2接触或反应;

3)在硫酸和铜的反应容器中滴加H2O2溶液,Cu在H2O2作用下与稀硫酸反应生成硫酸铜,该反应的化学方程式为:Cu+H2O2+H2SO4═CuSO4+H2O,观察到的现象是铜溶解、溶液变蓝、产生气泡(写1点)。H2O2的沸点为150.2℃。为加快反应需要提高H2O2溶液的浓度,可通过减压蒸馏将H2O2稀溶液浓缩,冷凝水逆流时热交换效率高,冷水入口是a(填ab),过氧化氢受热易分解,故采用减压蒸馏的方式,增加减压设备的目的是降低水的沸点,避免H2O2分解。

故答案为:铜溶解、溶液变蓝、产生气泡;a;降低水的沸点,避免H2O2分解;

II.(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Cu2(OH)2SO4,生成此沉淀的离子反应方程式2Cu2+2NH3·H2OSO42-=Cu2(OH)2SO42NH4+ 。故答案为:2Cu2+2NH3·H2OSO42-=Cu2(OH)2SO42NH4+

5)继续滴加NH3·H2O,会转化成深蓝色溶液。由于Cu(NH34SO4·H2O晶体难溶于乙醇,可溶于水,从深蓝色溶液中析出深蓝色晶体的简便实验是滴加乙醇。故答案为:乙醇;

III.(6)与氨气反应的nHCl=10-3V1L×0.200mol·L-1-0.200mol·L-1×10-3V2L=2×10-4V1-V2mol,根据NH3HCl可知,nNH3=nHCl=2×10-4V1-V2mol,则n[CuNH34SO4·H2O]=nNH3=5×10-5V1-V2mol,样品中产品纯度的表达式为:==

故答案为:=

练习册系列答案
相关习题

科目:高中化学 来源: 题型:

【题目】下列反应中不是氧化还原反应的是(

A.2KMnO4 +16HCl() = 2KCl + 2MnCl2 + 5Cl2+ 8H2O

B.2NaHCO3 Na2CO3 + H2O + CO2

C.Cl2 + SO2 + 2H2O = H2SO4 + 2HCl

D.2Na + 2H2O = 2NaOH + H2

查看答案和解析>>

科目:高中化学 来源: 题型:

【题目】已知某化学反应的平衡常数表达式为K=,在不同的温度下该反应的平衡常数如表所示:

t/

700

800

830

1 000

1 200

K

1.67

1.11

1.00

0.60

0.38

下列有关叙述不正确的是(  )

A. 该反应的化学方程式是COg+H2OgCO2g+H2g

B. 上述反应的正反应是放热反应

C. 若在1L的密闭容器中通入CO2H21mol5min后温度升高到830℃,此时测得CO20.4mol时,该反应达到平衡状态

D. 若平衡浓度符合下列关系式:,则此时的温度为1000

查看答案和解析>>

科目:高中化学 来源: 题型:

【题目】下列离子方程式中,只能表示一个化学反应的是(  )

Ag++Cl=AgCl↓ Ba2++2OH+2H++=BaSO4↓+2H2O+2H+===CO2↑+H2O Fe+Cu2+===Fe2++Cu

A.①③B.②④C.②③D.没有

查看答案和解析>>

科目:高中化学 来源: 题型:

【题目】通常人们把拆开1 mol某化学键所吸收的能量看成该化学键的键能,键能的大小可用于估算化学反应的反应热(ΔH),已知如下化学键的键能:

化学键

H—H

Cl—Cl

H—Cl

生成1 mol化学键时放出的能量

436kJ/mol

243kJ/mol

431kJ/mol

则下列热化学方程式正确的是

A.H2(g)Cl2(g)=HCl(g) ΔH=-91.5kJ/mol

B.H2(g)+Cl2(g)=2HCl(g) ΔH=-183kJ/mol

C.2HCl(g)=H2(g)+Cl2(g) ΔH=+183kJ/mol

D.H2(g)+Cl2(g)=HCl(g) ΔH=+91.5kJ/mol

查看答案和解析>>

科目:高中化学 来源: 题型:

【题目】117号元素Ts的原子最外层电子数是7,下列说法不正确的是

A.Ts是第七周期第ⅦA族元素B.还原性:ITs

C.原子半径:ITsD.中子数为176Ts的核素符号:

查看答案和解析>>

科目:高中化学 来源: 题型:

【题目】海带中提取碘单质,成熟的工艺流程如下

下列关于海水制碘的说法,正确的是

A. 实验室在蒸发皿中灼烧干海带,并且用玻璃棒搅拌

B. 可用酒精萃取碘水中的I2

C. 沸水浸泡海带灰的目的是为了加快I-的溶解,并使之溶解更充分

D. 含I-的滤液中加入稀硫酸和双氧水后,碘元素发生还原反应

查看答案和解析>>

科目:高中化学 来源: 题型:

【题目】高温下铝粉与氧化铁的反应可以用来焊接钢轨,该反应会放出大量的热,使置换出的铁呈熔融态,从而达到焊接目的。下列分析错误的是

A.该反应不属于氧化还原反应

B.被还原的物质是氧化铁

C.该反应的还原剂是铝粉

D.该反应可以用来冶炼某些熔点高的金属

查看答案和解析>>

科目:高中化学 来源: 题型:

【题目】硫酸亚铁铵[(NH4)2Fe(SO4)2]是分析化学中的重要试剂,在不同温度下加热分解所得产物不同。设计如图实验装置(夹持装置略去),在500℃时隔绝空气加热A中的硫酸亚铁铵至分解完全,确定分解产物(铁的氧化物、硫的氧化物、含氮物质、水)的具体成分(已知每个装置中的药品足量)。

1)利用上述装置完成该实验,则该装置的正确连接顺序为_______________(用装置下面的字母填连接顺序,每个装置都要使用)。加热A前需要通入一段时间N2目的是_______________

2)若观察到B中有白色沉淀生成,C中无明显现象,则装置C的作用为_______________,D中白色变为蓝色,写出B中发生反应的离子方程式_______________装置B与装置C能否互换_______________ “能”或“否”),原因是_______________(填“能”则不填此空)。

3A中固体完全分解后变为红棕色粉末,某同学设计实验验证固体残留物仅为Fe2O3,而不含FeO,请帮他完成表中内容(试剂,仪器和用品自选)。

实验步骤

预期现象

结论

_______________

_______________

固本残留物仅为Fe2O3

4)硫酸亚铁铵在500℃时隔绝空气加热完全分解,若E中收集到的气体只有N2,A中固体残留物Fe2O3的质量为80g,B中沉淀物质的量为2rnol,则生成N2的质量为_______________g

5)某含铬(Cr2O72-)废水用硫酸亚铁铵溶液滴定处理,反应后铁元素和铬元素完全转化为沉淀(沉淀中铬元素化合价为+3),该沉淀经干燥后得到amolFeOFemCrnO3,不考虑处理过程中的实际损耗,则消耗硫酸亚铁铵的物质的量为_______________mol(a的代数式表示)。

查看答案和解析>>

同步练习册答案