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【題目】CuSO45H2O是銅的重要化合物,有著廣泛的應用.
(1)CuSO45H2O制取

完成下列填空:
a.向含銅粉的稀硫酸中滴加少量濃硝酸(可加熱),銅粉溶解時可以觀察到的實驗現象:
b.根據反應原理,硝酸與硫酸的理論配比(物質的量之比)為
c.步驟Ⅰ;步驟Ⅱ
(2)膽礬中CuSO45H2O含量的測定
已知:CuSO4+2NaOH→Cu(OH)2↓+Na2SO4
a.實驗方案如下,并將步驟④補全:
①將12.500g膽礬樣品溶解,配成100mL溶液,取25mL于燒杯中;
②向溶液中加入100mL0.2500mol/L氫氧化鈉溶液使Cu2+完全沉淀(不考慮其它副反應);
③過濾,多余的氫氧化鈉溶液用0.5000mol/L鹽酸滴定至終點,耗用10.00mL鹽酸;

⑤數據處理.
b.在滴定中,眼睛應注視;滴定終點時,準確讀數應該是滴定管上所對應的刻度.
c.就方案中數據進行處理,則樣品CuSO45H2O中質量分數為 . 步驟③中沉淀未洗滌,導致結果(填偏大、偏小、無影響).

【答案】
(1)無色氣體變為紅棕色氣體,溶液呈藍色;2:3;蒸發濃縮;冷卻結晶
(2)做平行實驗1~2次;錐形瓶中溶液顏色變化;藍線粗細交接點;0.8;偏大
【解析】解:(1)CuSO45H2O制取
Cu和稀硫酸不反應,加入濃硝酸后,二者反應生成銅離子、NO,NO不穩定及易被氧化生成紅棕色二氧化氮氣體,所以看到的現象是無色氣體變為紅棕色氣體,溶液呈藍色;加入足量稀硫酸,使硝酸完全轉化為NO,然后過濾得到硫酸銅溶液,蒸發濃縮、冷卻結晶,然后過濾得到CuSO45H2O晶體,a.Cu和稀硫酸不反應,加入濃硝酸后,二者反應生成銅離子、NO,NO不穩定及易被氧化生成紅棕色二氧化氮氣體,所以看到的現象是無色氣體變為紅棕色氣體,溶液呈藍色,所以答案是:無色氣體變為紅棕色氣體,溶液呈藍色;b.離子反應方程式為3Cu+2NO3+8H+=3Cu2++2NO+4H2O,假設有2mol硝酸反應,硝酸提供2mol氫離子,還有6mol氫離子被3mol硫酸提供,所以根據反應原理,硝酸與硫酸的理論配比2:3,所以答案是:2:3c.通過以上分析知,步驟I為蒸發濃縮、步驟II為冷卻結晶,
所以答案是:蒸發濃縮;冷卻結晶;(2)a.①將12.500g膽礬樣品溶解,配成100mL溶液,取25mL于燒杯中,目的是配制一定物質的量濃度溶液;②向溶液中加入100mL0.2500mol/L氫氧化鈉溶液使Cu2+完全沉淀(不考慮其它副反應),二者反應方程式為CuSO4+2NaOH→Cu(OH)2↓+Na2SO4;③過濾,多余的氫氧化鈉溶液用0.5000mol/L鹽酸滴定至終點,耗用10.00mL鹽酸,鹽酸消耗多余的HCl,反應方程式為HCl+NaOH=NaCl+H2O;④做平行實驗減小實驗誤差;⑤數據處理,通過以上分析知,該操作是作平行實驗1﹣2次,所以答案是:做平行實驗1~2次;b.在滴定中,眼睛應注視錐形瓶內溶液顏色變化;滴定終點時,準確讀數應該是滴定管上藍線粗細交接點所對應的刻度,所以答案是:錐形瓶中溶液顏色變化;藍線粗細交接點;c.n(NaOH)=0.2500mol/L×0.1L=0.025mol,
n(HCl)=0.5000mol/L×0.010L=0.005mol,根據HCl+NaOH=NaCl+H2O知,鹽酸消耗n(NaOH)=n(HCl)=0.005mol,所以與硫酸銅反應n(NaOH)=0.025mol﹣0.005mol=0.02mol,
根據得CuSO4+2NaOH→Cu(OH)2↓+Na2SO4 , n(CuSO4)= n(NaOH)= ×0.02mol=0.01mol,
100mL中硫酸銅的物質的量=0.01mol×4=0.04mol,結合Cu原子守恒得m(CuSO45H2O)=n(CuSO45H2O)M(CuSO45H2O)=n(CuSO4).M(CuSO45H2O)=0.04mol×250g/mol=10g,其質量分數= =0.8;
步驟③中沉淀未洗滌,導致沉淀質量增大,所以測定結果偏大,
所以答案是:0.8; 偏大.

練習冊系列答案
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