Question

【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；
④
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）．

Answer 1

【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．