Question

【題目】硫酸四氨合銅晶體｛[Cu(NH3)4]SO4·H2O｝為深藍(lán)色晶體，溶于水，不溶于乙醇，主要用作印染劑、殺蟲劑及制備某些含銅的化合物。某實(shí)驗(yàn)小組擬制備氨氣，并通入到硫酸銅溶液中制備硫酸四氨合銅，裝置如下：

回答下列問題：

(1)裝置A為制備氨氣的實(shí)驗(yàn)裝置，下列裝置中可選用的有______(填標(biāo)號)。

(2)裝置a的名稱為______；已知液體b與CuSO4溶液互不相溶，是常用的有機(jī)溶劑，則液體b的化學(xué)式為_____，作用是______。

(3)由于硫酸四氨合銅晶體能在熱水中分解，實(shí)驗(yàn)時(shí)可向所得溶液中加入______來獲得晶體。

(4)硫酸四氨合銅晶體中銅含量的測定可用碘量法。在微酸性溶液中(pH=3~4)，Cu2+與過量I－作用，生成I2和CuI(不溶于水也不溶于非氧化性酸)，生成的I2用Na2S2O3標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定(已知滴定反應(yīng)為：I2+2S2O32-=S4O62－+2I-)。

①滴定過程中使用的指示劑為______，滴定終點(diǎn)的現(xiàn)象為______。

②準(zhǔn)確稱取1.00g產(chǎn)品，配制成100mL溶液。取20mL該溶液，用0.050mol/LNa2S2O3標(biāo)準(zhǔn)溶液進(jìn)行滴定，消耗標(biāo)準(zhǔn)溶液16.00mL，計(jì)算產(chǎn)品純度為______。

Answer 1

【答案】①②④ 分液漏斗 CCl4 防止倒吸 乙醇 淀粉溶液 滴入最后一滴，溶液藍(lán)色褪去且半分鐘不復(fù)色 98.4%或0.984

【解析】

(1)根據(jù)制取氨氣使用的試劑的狀態(tài)確定裝置圖的使用；

(2)根據(jù)儀器結(jié)構(gòu)判斷儀器名稱，根據(jù)液體b密度比水大，與水互不相溶的性質(zhì)分析物質(zhì)，結(jié)合氨氣極容易溶于水分析其作用；

(3)根據(jù)硫酸四氨合銅晶體為深藍(lán)色晶體，溶于水，不溶于乙醇分析使用的物質(zhì)；

(4)①根據(jù)I2遇淀粉溶液變?yōu)樗{(lán)色，選擇使用的指示劑，I2會發(fā)生反應(yīng)I2+2S2O32-=S4O62-+2I-，反應(yīng)完全藍(lán)色消去判斷滴定終點(diǎn)；

②用關(guān)系式法找出Cu2+與S2O32-的關(guān)系，根據(jù)消耗的S2O32-的物質(zhì)的量計(jì)算出Cu2+的物質(zhì)的量及Cu(NH3)4]SO4·H2O的質(zhì)量，進(jìn)而可得其純度。

(1)在實(shí)驗(yàn)室中，若用固體NH4Cl與Ca(OH)2混合加熱制取氨氣，應(yīng)該選擇①裝置；若向CaO固體中加入濃氨水制取氨氣，應(yīng)該選擇選項(xiàng)②；若用濃氨水直接加熱制取氨氣，則選擇裝置④；故合理選項(xiàng)是①②④；

(2)有儀器a結(jié)構(gòu)可知該儀器名稱為分液漏斗，由于液體b密度比水大，與水互不相溶，可確定該物質(zhì)是四氯化碳，液體b的化學(xué)式CCl4；裝置A是制取氨氣，在裝置B中與CuSO4溶于反應(yīng)制取硫酸四氨合銅晶體，由于氨氣極容易溶于水，為了充分吸收氨氣，同時(shí)防止倒吸現(xiàn)象的發(fā)生，使用了CCl4，因此CCl4的作用是防止倒吸；

(3)由于硫酸四氨合銅晶體為深藍(lán)色晶體，溶于水，不溶于乙醇，能在熱水中分解，所以實(shí)驗(yàn)時(shí)可向所得溶液中加入乙醇來獲得晶體；

(4)①Cu2+與I-反應(yīng)產(chǎn)生I2，I2遇淀粉溶液變?yōu)樗{(lán)色，故可選擇淀粉溶液為指示劑，Cu2+與I-反應(yīng)產(chǎn)生I2，向該溶液中滴加Na2S2O3標(biāo)準(zhǔn)溶液，I2會發(fā)生反應(yīng)I2+2S2O32-=S4O62-+2I-，當(dāng)I2反應(yīng)完全時(shí)，溶液的藍(lán)色消去，據(jù)此判斷滴定終點(diǎn)。實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是：滴入最后一滴，溶液藍(lán)色褪去且半分鐘不復(fù)色；

②Cu2+與過量I-作用，生成I2和CuI，反應(yīng)方程式為：2Cu2++4I-=2CuI↓+I2，向該溶液中滴加Na2S2O3標(biāo)準(zhǔn)溶液，I2會發(fā)生反應(yīng)I2+2S2O32-=S4O62-+2I-，可得關(guān)系式2Cu2+ ～I2～ 2S2O32-，反應(yīng)消耗的S2O32-的物質(zhì)的量n(S2O32-)=0.050mol/L×0.016L×=0.004mol，則溶液中含有Cu2+的物質(zhì)的量n(Cu2+)= n(S2O32-)=0.004mol，根據(jù)Cu元素守恒可知反應(yīng)產(chǎn)生的[Cu(NH3)4]SO4·H2O]的物質(zhì)的量是0.004mol，其質(zhì)量是m{[Cu(NH3)4]SO4·H2O}=0.004mol×246g/mol=0.984g，因此該物質(zhì)的純度是(0.984g÷1.0g)×100%=98.4%=0.984。