Question

【题目】胆矾(CuSO4·5H2O)是重要的中药，有解毒、催吐、祛腐的功效。回答下列问题：

(1)实验小组利用某有色金属加工企业的废次材制得含杂质的CuSO4溶液，由该溶液制得胆矾粗产品需进行的实验操作是___________、__________、过滤、洗涤、干燥，过滤操作需要用到的玻璃仪器有烧杯、漏斗、___________。

(2)制得的粗产品中可能含有Fe2(SO4)3、FeCl3杂质。已知：Cu(OH)2能溶于氨水得到深蓝色溶液。选用下列试剂，确定所含杂质。可选用试剂：

蒸馏水、稀硫酸、氨水、 BaCl2溶液、 Ba(NO3)2溶液、KI溶液、AgNO3溶液

实验步骤	实验现象	实验结论
①取一定量样品，加入蒸馏水	固体溶解，得到蓝色澄清溶液	⑤该产品含有_____杂质
②取少量①所得溶液，滴入____至过量，过滤、洗涤	先析出沉淀，后沉淀部分溶解得深蓝色溶液，过滤，滤渣为红褐色
③另取少量①所得溶液，加入足量的______溶液	出现白色沉淀
④向③所得上层清液中加入_____溶液	无明显现象

(3)CuSO4·5H2O的含量通常利用“间接碘量法”测定，步骤如下：

①称取1.250g产品配成100mL溶液。

②取其中25.00mL溶液，加入足量的NaF溶液后，滴加KI溶液至不再产生沉淀。

③用0.1000mol·L－1Na2S2O3标准溶液滴定，平行滴定3次。

已知：Cu2+与F-不反应，Fe3+与F-反应生成FeF63－；I2+2Na2S2O3=2NaI+Na2S4O6

步骤②中，若不加足量的NaF溶液，最终的测量值将___________(填“偏大”、“偏小”、“无影响”)。滴加KI溶液，有白色碘化物沉淀生成，反应的离子方程式为___________；若Na2S2O3标准溶液的平均用量为10.00mL，则胆矾样品纯度为___________%。

Answer 1

【答案】蒸发浓缩 冷却结晶 玻璃棒 氨水 Ba(NO3)2 AgNO3 Fe2(SO4)3 偏大 2Cu2+ + 4I- = 2CuI↓+ I2 80.00

【解析】

（1）从溶液中获得结晶水合物，通常采用蒸发浓缩、降温结晶的方法。因而从含杂质的CuSO4溶液中获得硫酸铜晶体，可先蒸发浓缩，获得高浓度CuSO4溶液（接近或者达到饱和溶液），然后降温结晶，过滤获得CuSO4晶体，接着用蒸馏水洗去固体表面的杂质离子，最后干燥可获得纯净的硫酸铜晶体。过滤中用到玻璃仪器还有玻璃棒。

故答案依次填“蒸发浓缩、冷却结晶、玻璃棒”。

（2）验证粗产品中可能含有Fe2(SO4)3、FeCl3杂质的实质是验证Fe3+、SO42-和Cl-，检验Fe3+可采用加碱观察是否有红褐色沉淀；检验SO42-可先加入盐酸酸化，再加入BaCl2或硝酸钡溶液，观察是否有白色沉淀；而Cl-检验则需加入硝酸酸化的AgNO3溶液，观察是否有白色沉淀。因而结合题中所给试剂，可依次检验上述三种离子，因而答案依次填“氨水、Ba(NO3)2、AgNO3”。最后根据三个实验的现象“‘滤渣为红褐色’，‘白色沉淀’，‘无明显现象’”，可知有Fe3+和SO42-，无Cl-，即该产品含有杂质Fe2(SO4)3。

（3）若不加足量的NaF溶液，则残留的Fe3+与I-反应生成Fe2+和I2，I2单质变多，消耗的Na2S2O3标准溶液增大，因而最终测定值偏大。滴加KI溶液，有白色碘化物沉淀生成，说明有碘化亚铜CuI生成，Cu2+降价，那么I-被氧化成I2，因而离子方程式为2Cu2+ + 4I-=2CuI↓+ I2。观察方程式I2+2Na2S2O3=2NaI+Na2S4O6可知n(I2)~ 2n(Na2S2O3),又可知2n(Cu2+)~ n(I2)，可得n(Cu2+)= n(Na2S2O3)= 0.1000mol·L－1×10.00mL=10-3mol，n(CuSO4·5H2O)= n(Cu2+)×100/25=4×10-3mol，因而m(CuSO4·5H2O)= n(CuSO4·5H2O)·M(CuSO4·5H2O)= 4×10-3mol×250g·mol-1=1g，因而胆矾样品纯度为1/1.25×100％=80％。