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硫酸四氨合銅晶體([Cu(NH34]SO4?H2O)常用作殺蟲劑、媒染劑,也是堿性鍍銅中電鍍液的主要成分。某學(xué)習(xí)小組在實(shí)驗(yàn)室以銅為主要原料合成該物質(zhì),設(shè)計(jì)的合成路線如圖所示。
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已知:①[Cu(NH34]SO4?H2O為絳藍(lán)色晶體,常溫下在空氣中易與水和二氧化碳反應(yīng),生成銅的堿式鹽,使晶體變成綠色粉末。在溶液中存在以下電離(解離)過(guò)程:
[Cu(NH34]SO4?H2O?[Cu(NH34]2++
SO
2
-
4
+H2O;
[Cu(NH34]2+?Cu2++4NH3。
②( NH42SO4及[Cu(NH34]SO4?H2O)在水中均可溶,在乙醇中均難溶。若在銅氨溶液中加入乙醇,會(huì)析出絳藍(lán)色的硫酸四氨合銅晶體;實(shí)驗(yàn)表明,若在銅氨溶液中加入硫酸鈉或硫酸銨晶體時(shí),同樣會(huì)有硫酸四氯合銅晶體析出。
③CuSO4溶液在加熱條件下可能會(huì)生成Cu( OH)2和Cu2( OH)2SO4。
請(qǐng)回答下列問(wèn)題:
(1)實(shí)驗(yàn)室用如圖裝置制備合成[Cu(NH34]SO4?H2O所需的CuSO4溶液。
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①儀器a的名稱為
分液漏斗
分液漏斗
;裝置 B中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為
2Cu+4H++O2
50
2Cu2++2H2O
2Cu+4H++O2
50
2Cu2++2H2O
。
②試用文字說(shuō)明A裝置氣密性的檢驗(yàn)方法
檢查帶有分液漏斗裝置的氣密性,需先關(guān)閉分液漏斗活塞,塞緊錐形瓶瓶塞,打開(kāi)止水夾K,把導(dǎo)氣管一端浸入水中,雙手緊握錐形瓶,若觀察到導(dǎo)氣管口有氣泡冒出,松開(kāi)雙手后導(dǎo)管口形成一小段水柱,證明裝置A氣密性良好;反之,則裝置氣密性不好
檢查帶有分液漏斗裝置的氣密性,需先關(guān)閉分液漏斗活塞,塞緊錐形瓶瓶塞,打開(kāi)止水夾K,把導(dǎo)氣管一端浸入水中,雙手緊握錐形瓶,若觀察到導(dǎo)氣管口有氣泡冒出,松開(kāi)雙手后導(dǎo)管口形成一小段水柱,證明裝置A氣密性良好;反之,則裝置氣密性不好
。
③裝置B的加熱方法稱為水浴加熱法,該加熱方法的優(yōu)點(diǎn)為
受熱均勻,易于控制溫度
受熱均勻,易于控制溫度
。
(2)方案1向溶液3中所加的固體試劑為
( NH42SO4或Na2SO4
( NH42SO4或Na2SO4
;說(shuō)明加入該固體試劑的目的為
當(dāng)加入( NH42SO4時(shí),溶液中c(
NH
+
4
)、c(
SO
2
-
4
)增大,c(
NH
+
4
)增大使NH3?H2O?
NH
+
4
+OH-平衡向左移動(dòng),抑制NH3?H2O電離,增大溶液中的c(NH3?H2O),從而使[Cu(NH34]2+?Cu2++4NH3平衡向左移動(dòng),使c([Cu(NH34]2+)增大,c([Cu(NH34]2+ )與c(
SO
2
-
4
)增大使[Cu(NH34]SO4?H2O?[Cu(NH34]2++
SO
2
-
4
+H2O平衡向左移動(dòng),促使[Cu(NH34]SO4?H2O析出;當(dāng)加入Na2SO4時(shí),c(
SO
2
-
4
)增大,使[Cu(NH34]SO4?H2O?[Cu(NH34]2++
SO
2
-
4
+H2O平衡向左移動(dòng),促使[Cu(NH34]SO4?H2O析出
當(dāng)加入( NH42SO4時(shí),溶液中c(
NH
+
4
)、c(
SO
2
-
4
)增大,c(
NH
+
4
)增大使NH3?H2O?
NH
+
4
+OH-平衡向左移動(dòng),抑制NH3?H2O電離,增大溶液中的c(NH3?H2O),從而使[Cu(NH34]2+?Cu2++4NH3平衡向左移動(dòng),使c([Cu(NH34]2+)增大,c([Cu(NH34]2+ )與c(
SO
2
-
4
)增大使[Cu(NH34]SO4?H2O?[Cu(NH34]2++
SO
2
-
4
+H2O平衡向左移動(dòng),促使[Cu(NH34]SO4?H2O析出;當(dāng)加入Na2SO4時(shí),c(
SO
2
-
4
)增大,使[Cu(NH34]SO4?H2O?[Cu(NH34]2++
SO
2
-
4
+H2O平衡向左移動(dòng),促使[Cu(NH34]SO4?H2O析出
。
(3)方案2的實(shí)驗(yàn)步驟為a.加熱蒸發(fā),b.冷卻溶液,c.加95%乙醇結(jié)晶,…根據(jù)方案得到的產(chǎn)物晶體中往往含有Cu(OH)2或Cu2(OH)2SO4雜質(zhì),若要減少這類雜質(zhì)的產(chǎn)生,對(duì)該方案應(yīng)作如何調(diào)整?試提供一種你認(rèn)為可行的方案:
在NH3的氛圍中蒸發(fā)結(jié)晶,抑制反應(yīng)[Cu(NH34]2+?Cu2++4NH3平衡正向移動(dòng)移動(dòng),減少Cu2+水解,得到較純[Cu(NH34]SO4?H2O
在NH3的氛圍中蒸發(fā)結(jié)晶,抑制反應(yīng)[Cu(NH34]2+?Cu2++4NH3平衡正向移動(dòng)移動(dòng),減少Cu2+水解,得到較純[Cu(NH34]SO4?H2O
。

【答案】分液漏斗;2Cu+4H++O2
50
2Cu2++2H2O;檢查帶有分液漏斗裝置的氣密性,需先關(guān)閉分液漏斗活塞,塞緊錐形瓶瓶塞,打開(kāi)止水夾K,把導(dǎo)氣管一端浸入水中,雙手緊握錐形瓶,若觀察到導(dǎo)氣管口有氣泡冒出,松開(kāi)雙手后導(dǎo)管口形成一小段水柱,證明裝置A氣密性良好;反之,則裝置氣密性不好;受熱均勻,易于控制溫度;( NH42SO4或Na2SO4;當(dāng)加入( NH42SO4時(shí),溶液中c(
NH
+
4
)、c(
SO
2
-
4
)增大,c(
NH
+
4
)增大使NH3?H2O?
NH
+
4
+OH-平衡向左移動(dòng),抑制NH3?H2O電離,增大溶液中的c(NH3?H2O),從而使[Cu(NH34]2+?Cu2++4NH3平衡向左移動(dòng),使c([Cu(NH34]2+)增大,c([Cu(NH34]2+ )與c(
SO
2
-
4
)增大使[Cu(NH34]SO4?H2O?[Cu(NH34]2++
SO
2
-
4
+H2O平衡向左移動(dòng),促使[Cu(NH34]SO4?H2O析出;當(dāng)加入Na2SO4時(shí),c(
SO
2
-
4
)增大,使[Cu(NH34]SO4?H2O?[Cu(NH34]2++
SO
2
-
4
+H2O平衡向左移動(dòng),促使[Cu(NH34]SO4?H2O析出;在NH3的氛圍中蒸發(fā)結(jié)晶,抑制反應(yīng)[Cu(NH34]2+?Cu2++4NH3平衡正向移動(dòng)移動(dòng),減少Cu2+水解,得到較純[Cu(NH34]SO4?H2O
【解答】
【點(diǎn)評(píng)】
聲明:本試題解析著作權(quán)屬菁優(yōu)網(wǎng)所有,未經(jīng)書面同意,不得復(fù)制發(fā)布。
發(fā)布:2024/6/27 10:35:59組卷:9引用:1難度:0.6
相似題
  • 1.某小組以CoCl2?6H2O、過(guò)氧化氫、液氨、氯化銨固體為原料,在活性炭催化下,合成了橙黃色晶體X.為確定其組成,進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn)(加熱儀器和固定儀器省略):
    ①氨的測(cè)定:精確稱取w g X,加適量水溶解,注入如圖所示的三頸瓶中,然后逐滴加入足量10% NaOH溶液,通入水蒸氣,將樣品溶液中的氨全部蒸出,用V1 mLc1 mol?L-1的鹽酸溶液吸收。蒸氨結(jié)束后取下接收瓶,用c2 mol?L-1NaOH標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定過(guò)剩的HCl,到終點(diǎn)時(shí)消耗V2 mLNaOH溶液。
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    ②氯的測(cè)定:準(zhǔn)確稱取樣品X配成溶液后用AgNO3標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定,K2CrO4溶液為指示劑,至出現(xiàn)磚紅色沉淀不在消失為終點(diǎn)(Ag2CrO4為磚紅色)。  回答下列問(wèn)題:
    (1)裝置中安全管的作用是
     
    。
    (2)用氫氧化鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定過(guò)量的氯化氫,部分操作步驟是檢查滴定管是否漏液、用蒸餾水洗滌、
     
    、排滴定管尖嘴的氣泡、調(diào)節(jié)堿式滴定管內(nèi)液面至0刻度或0刻度以下、滴定、讀數(shù)、記錄并處理數(shù)據(jù);下列操作或情況會(huì)使測(cè)定樣品中NH3的質(zhì)量分?jǐn)?shù)偏高的是
     
    (填代號(hào))。
    A.裝置氣密性不好              B.用酚酞作指示劑
    C.滴定終點(diǎn)時(shí)俯視讀數(shù)         D.滴定時(shí)NaOH溶液外濺
    (3)樣品中氨的質(zhì)量分?jǐn)?shù)表達(dá)式為
     
    。
    (4)測(cè)定氯的滴定終點(diǎn)時(shí),若溶液中c(Ag+)=2.0×10-5 mol?L-1,c(CrO42-)為
     
    mol?L-1.(已知:Ksp(Ag2CrO4)=1.12×10-12)。如果滴加K2CrO4溶液過(guò)多,測(cè)得結(jié)果會(huì)
     
    (填:偏高、偏低或無(wú)影響)。
    (5)經(jīng)測(cè)定,樣品X中鈷、氨和氯的物質(zhì)的量之比為1:6:3,鈷的化合價(jià)為
     
    。制備X的化學(xué)方程式為
     
    。

    發(fā)布:2024/11/5 8:0:2組卷:2引用:1難度:0.4
  • 菁優(yōu)網(wǎng)2.某科學(xué)家在實(shí)驗(yàn)室中將CoCl2?6H2O溶解在煮沸的NH4Cl溶液后,趁熱倒入盛有少量活性炭的錐形瓶中,冷卻后依次加入濃氨水和H2O2,經(jīng)過(guò)一系列的反應(yīng),最終制得了一種橙黃色晶體X,為確定其組成,進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn):
    實(shí)驗(yàn)一、氨的測(cè)定:精確稱取w g X,加適量水溶解,注入如圖所示的三頸瓶中,然后逐滴加入足量10% NaOH溶液,通入水蒸氣,將樣品液中的氨全部蒸出,用V1mL c1mol?L-1的鹽酸標(biāo)準(zhǔn)溶液吸收。蒸氨結(jié)束后取下接收瓶,用c2mol?L-1 NaOH標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定過(guò)剩的HCl,到終點(diǎn)時(shí)消耗V2mL NaOH溶液。
    實(shí)驗(yàn)二、氯的測(cè)定:準(zhǔn)確稱取樣品X,配成溶液后用AgNO3標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定,K2CrO4溶液為指示劑,至出現(xiàn)磚紅色沉淀不再消失為終點(diǎn)(Ag2CrO4為磚紅色)
    回答下列問(wèn)題:
    (1)圖中2是一個(gè)長(zhǎng)玻璃管,其作用原理是
     
    。
    (2)樣品中氨的質(zhì)量分?jǐn)?shù)表達(dá)式為
     
    。
    (3)測(cè)定氨前應(yīng)進(jìn)行的操作是
     
    。
    (4)測(cè)定氯的過(guò)程中,使用棕色滴定管的原因是
     
    ,滴定終點(diǎn)的現(xiàn)象是
     
    ,若溶液中c(Ag+)=2.0×10-5mol?L-1,c(
    C
    r
    O
    2
    -
    4
    )為
     
    mol?L-1.(已知:Ksp(Ag2CrO4)=1.12×10-12
    (5)經(jīng)測(cè)定,樣品X中鈷、氨和氯的物質(zhì)的量之比為1:6:3,鈷的化合價(jià)為
     
    ,X的制備過(guò)程中溫度不能過(guò)高的原因是
     
    。

    發(fā)布:2024/11/5 8:0:2組卷:0引用:1難度:0.4
  • 3.CoCl2?6H2O是一種陶瓷著色劑.利用水鈷礦[主要成分為Co2O3、Co(OH)3,還含少量Fe2O3、Al203、MnO等]制取CoCl2?6H2O的工藝流程如圖1:
    菁優(yōu)網(wǎng)
    已知:①浸出液中含有的陽(yáng)離子主要有H+、Co2+、Fe2+、Mn2+、Al3+等;
    ②部分陽(yáng)離子以氫氧化物形式沉淀時(shí)溶液的pH如表:(金屬離子濃度為:0.01mol/L)
    沉淀物 Fe(OH)3 Fe(OH)2 Co(OH)2 Al(OH)3 Mn(OH)2
    開(kāi)始沉淀 2.7 7.6 7.6 4.0 7.7
    完全沉淀 3.7 9.6 9.2 5.2 9.8
    ③CoCl2?6H2O熔點(diǎn)為86℃,加熱至110~120℃時(shí),失去結(jié)晶水生成無(wú)水氯化鈷.
    (1)寫出浸出過(guò)程中Co(OH)3發(fā)生反應(yīng)的離子方程式
     

    (2)寫出NaClO3發(fā)生反應(yīng)的主要離子方程式
     

    (3)“加Na2CO3調(diào)pH至a”,則a的范圍是
     

    (4)制得的CoCl2?6H2O在烘干時(shí)需減壓烘干的原因是
     
    ;
    (5)萃取劑對(duì)金屬離子的萃取率與pH的關(guān)系如圖2.向“濾液”中加入萃取劑的目的是
     
    ;其使用的最佳pH范圍是
     

    A.2.0?2.5      B.3.0?3.5   C.4.0?4.5       D.5.0?5.5
    (6)操作1為蒸發(fā)濃縮、
     

    (7)實(shí)驗(yàn)室用足量的濃鹽酸完全溶解一定量的鈷的氧化物Cox0y(其中鈷的化合價(jià)為+2、+3),若得到含13gCoCl2的溶液并產(chǎn)生標(biāo)準(zhǔn)狀況下448mL的黃綠色氣體,則y:x=
     

    發(fā)布:2024/11/5 8:0:2組卷:11引用:1難度:0.5
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