Question

【題目】硫酸銅晶體（CuSO4·xH2O）是一種用途廣泛的試劑。某小組擬探究硫酸銅晶體的性質，并測定其結晶水含量。

實驗（一）：探究硫酸銅的氧化性。

取適量硫酸銅溶液于試管中，加入(NH4)2SO3溶液，產生沉淀M。過濾、洗滌，得到固體M。為了探究M的組成，進行如下實驗：

①將一定量固體M分成兩份。

②在一份固體中加入稀硫酸，產生有刺激性氣味的氣體(X)，溶液變成藍色并有紅色固體生成；將氣體通入品紅溶液中，品紅溶液褪色。

③在另一份固體中加入濃燒堿溶液，共熱，產生氣體(Y)，該氣體能使濕潤的紅色石蕊試紙變藍。

回答下列問題：

（1）Y的電子式為___________。

（2）經測定M中陽離子、陰離子個數之比為2：1。M的化學式為______________。

實驗（二）：探究硫酸銅晶體的熱穩定性。

取少量硫酸銅晶體進行實驗，裝置如圖所示。

已知部分實驗現象為：A中藍色晶體逐漸變成白色粉末，最后變成黑色粉末；B中產生白色沉淀；D中溶液變成紅色。

（3）分析推測硫酸銅晶體的分解產物有________________________________。

（4）B、C裝置的位置不能互換的原因是_______________________________。

（5）D中的反應分兩步進行，寫出第一步反應的離子方程式___________________________。

實驗（三）：測定硫酸銅晶體中結晶水的含量。

取wg硫酸銅晶體（CuSO4·xH2O）配成250 mL 溶液，取25.00 mL 溶液用c mol/L EDTA溶液(簡寫成Y4—)滴定至終點，消耗EDTA標準液V mL。

已知：滴定方程式為：Cu2++ Y4—=CuY2—。

（6）x=___________________（用代數式表示）。

（7）下列情況會使測得的x偏小的是_______（填番號）

a、樣品失去部分結晶水

b、量取待測液前未用待測液潤洗滴定管

c、開始讀數時滴定管尖嘴有氣泡而終點時無氣泡

d、滴定開始時平視、滴定終點時俯視

Answer 1

【答案】 NH4CuSO3 H2O、CuO、SO3、SO2、O2 互換后，SO3溶于品紅溶液，BaCl2溶液無法檢驗出SO3 4Fe2++O2+4H+=4Fe3++2H2O (50w—80cV)/9cV ac

【解析】(1). 根據題中信息可知，取適量硫酸銅溶液于試管中，加入(NH4)2SO3溶液，產生沉淀M，M中加入濃燒堿溶液，共熱，產生氣體(Y)，該氣體能使濕潤的紅色石蕊試紙變藍，說明氣體(Y)為NH3，M中含有銨根離子，NH3的電子式為，故答案為：；

(2). M與稀硫酸反應時，溶液變成藍色并有紅色固體生成，說明M中含有Cu+，Cu+在酸性條件下生成Cu和Cu2＋，產生有刺激性氣味的氣體(X)，將氣體通入品紅溶液中，品紅溶液褪色，說明生成的氣體X為SO2，則M中含有SO32－或HSO3－，又因M中陽離子、陰離子個數之比為2:1，則M中含有SO32－，M的化學式為：NH4CuSO3，故答案為：NH4CuSO3；

(3). 由實驗裝置圖可知，在加熱硫酸銅晶體前先通入氮氣，可以將整個裝置中的空氣趕出，然后加熱硫酸銅晶體，A中藍色晶體逐漸變成白色粉末，說明失去結晶水，最后變成黑色粉末，說明生成了CuO，B中盛有酸性氯化鋇溶液，B中產生白色沉淀，說明生成了SO3，D中盛有含KSCN的酸性FeSO4溶液，D中溶液變成紅色，說明Fe2+被氧化生成了Fe3+，則硫酸銅晶體的分解產物中含有O2，硫酸銅晶體中的O元素化合價從－2價升高到0價，說明S元素的化合價降低生成了SO2，因此硫酸銅晶體的分解產物有：H2O、CuO、SO3、SO2、O2，故答案為：H2O、CuO、SO3、SO2、O2；

(4). 因SO3極易溶于水，互換后，SO3溶于品紅溶液，則BaCl2溶液無法檢驗出SO3，故答案為：互換后，SO3溶于品紅溶液，BaCl2溶液無法檢驗出SO3；

(5). 在酸性條件下，硫酸銅晶體分解生成的氧氣將Fe2+氧化成Fe3+，Fe3+再與SCN－反應生成Fe(SCN)3，第一步反應的離子方程式為：4Fe2++O2+4H+=4Fe3++2H2O，故答案為：4Fe2++O2+4H+=4Fe3++2H2O；

(6). 由滴定方程式Cu2++ Y4－=CuY2－可知，n(CuSO4)=V×10－3L×c mol/L×=Vc×10－2mol，則n(H2O)= ，x==(50w—80cV)/9cV，故答案為：(50w—80cV)/9cV；

(7). A.樣品失去部分結晶水，會使測定的結晶水含量偏少，x偏小，故a正確；b.量取待測液前未用待測液潤洗滴定管，會使消耗的標準液體積偏少，測定的結晶水含量偏多，x偏大，故b錯誤；c.開始讀數時滴定管尖嘴有氣泡而終點時無氣泡，會使讀取的標準液體積偏大，測定的結晶水含量偏少，x偏小，故c正確；d.滴定開始時平視、滴定終點時俯視，會使讀取的標準液體積偏小，測定的結晶水含量偏大，x偏大，故d錯誤；答案選：ac。