Question

【题目】硫酸铜晶体（CuSO4·xH2O）是一种用途广泛的试剂。某小组拟探究硫酸铜晶体的性质，并测定其结晶水含量。

实验（一）：探究硫酸铜的氧化性。

取适量硫酸铜溶液于试管中，加入(NH4)2SO3溶液，产生沉淀M。过滤、洗涤，得到固体M。为了探究M的组成，进行如下实验：

①将一定量固体M分成两份。

②在一份固体中加入稀硫酸，产生有刺激性气味的气体(X)，溶液变成蓝色并有红色固体生成；将气体通入品红溶液中，品红溶液褪色。

③在另一份固体中加入浓烧碱溶液，共热，产生气体(Y)，该气体能使湿润的红色石蕊试纸变蓝。

回答下列问题：

（1）Y的电子式为___________。

（2）经测定M中阳离子、阴离子个数之比为2：1。M的化学式为______________。

实验（二）：探究硫酸铜晶体的热稳定性。

取少量硫酸铜晶体进行实验，装置如图所示。

已知部分实验现象为：A中蓝色晶体逐渐变成白色粉末，最后变成黑色粉末；B中产生白色沉淀；D中溶液变成红色。

（3）分析推测硫酸铜晶体的分解产物有________________________________。

（4）B、C装置的位置不能互换的原因是_______________________________。

（5）D中的反应分两步进行，写出第一步反应的离子方程式___________________________。

实验（三）：测定硫酸铜晶体中结晶水的含量。

取wg硫酸铜晶体（CuSO4·xH2O）配成250 mL 溶液，取25.00 mL 溶液用c mol/L EDTA溶液(简写成Y4—)滴定至终点，消耗EDTA标准液V mL。

已知：滴定方程式为：Cu2++ Y4—=CuY2—。

（6）x=___________________（用代数式表示）。

（7）下列情况会使测得的x偏小的是_______（填番号）

a、样品失去部分结晶水

b、量取待测液前未用待测液润洗滴定管

c、开始读数时滴定管尖嘴有气泡而终点时无气泡

d、滴定开始时平视、滴定终点时俯视

Answer 1

【答案】 NH4CuSO3 H2O、CuO、SO3、SO2、O2 互换后，SO3溶于品红溶液，BaCl2溶液无法检验出SO3 4Fe2++O2+4H+=4Fe3++2H2O (50w—80cV)/9cV ac

【解析】(1). 根据题中信息可知，取适量硫酸铜溶液于试管中，加入(NH4)2SO3溶液，产生沉淀M，M中加入浓烧碱溶液，共热，产生气体(Y)，该气体能使湿润的红色石蕊试纸变蓝，说明气体(Y)为NH3，M中含有铵根离子，NH3的电子式为，故答案为：；

(2). M与稀硫酸反应时，溶液变成蓝色并有红色固体生成，说明M中含有Cu+，Cu+在酸性条件下生成Cu和Cu2＋，产生有刺激性气味的气体(X)，将气体通入品红溶液中，品红溶液褪色，说明生成的气体X为SO2，则M中含有SO32－或HSO3－，又因M中阳离子、阴离子个数之比为2:1，则M中含有SO32－，M的化学式为：NH4CuSO3，故答案为：NH4CuSO3；

(3). 由实验装置图可知，在加热硫酸铜晶体前先通入氮气，可以将整个装置中的空气赶出，然后加热硫酸铜晶体，A中蓝色晶体逐渐变成白色粉末，说明失去结晶水，最后变成黑色粉末，说明生成了CuO，B中盛有酸性氯化钡溶液，B中产生白色沉淀，说明生成了SO3，D中盛有含KSCN的酸性FeSO4溶液，D中溶液变成红色，说明Fe2+被氧化生成了Fe3+，则硫酸铜晶体的分解产物中含有O2，硫酸铜晶体中的O元素化合价从－2价升高到0价，说明S元素的化合价降低生成了SO2，因此硫酸铜晶体的分解产物有：H2O、CuO、SO3、SO2、O2，故答案为：H2O、CuO、SO3、SO2、O2；

(4). 因SO3极易溶于水，互换后，SO3溶于品红溶液，则BaCl2溶液无法检验出SO3，故答案为：互换后，SO3溶于品红溶液，BaCl2溶液无法检验出SO3；

(5). 在酸性条件下，硫酸铜晶体分解生成的氧气将Fe2+氧化成Fe3+，Fe3+再与SCN－反应生成Fe(SCN)3，第一步反应的离子方程式为：4Fe2++O2+4H+=4Fe3++2H2O，故答案为：4Fe2++O2+4H+=4Fe3++2H2O；

(6). 由滴定方程式Cu2++ Y4－=CuY2－可知，n(CuSO4)=V×10－3L×c mol/L×=Vc×10－2mol，则n(H2O)= ，x==(50w—80cV)/9cV，故答案为：(50w—80cV)/9cV；

(7). A.样品失去部分结晶水，会使测定的结晶水含量偏少，x偏小，故a正确；b.量取待测液前未用待测液润洗滴定管，会使消耗的标准液体积偏少，测定的结晶水含量偏多，x偏大，故b错误；c.开始读数时滴定管尖嘴有气泡而终点时无气泡，会使读取的标准液体积偏大，测定的结晶水含量偏少，x偏小，故c正确；d.滴定开始时平视、滴定终点时俯视，会使读取的标准液体积偏小，测定的结晶水含量偏大，x偏大，故d错误；答案选：ac。