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性質(zhì)并測定其晶體中結晶水含量。

實驗(一)：探究硫酸銅的氧化性。

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

①取一定量M固體分成兩份;

②在一份固體中加入稀硫酸,產(chǎn)生刺激性氣味的氣體X,將氣體X通入溴水中,溴水褪色;溶液變成藍色并有紅色固體生成。

③在另一份固體中加入濃燒堿溶液,共熱,產(chǎn)生的氣體Y通入甲基橙溶液中,溶液變黃色。

(1)X的化學式是______________。

(2)經(jīng)測定,M中陽離子、陰離子個數(shù)之比為2∶1。寫出M與稀硫酸反應的化學方程式：____________。

實驗(二)：探究硫酸銅晶體的熱穩(wěn)定性。

他們?nèi)∩倭苛蛩徙~晶體進行實驗,裝置如圖所示。

觀察到的實驗現(xiàn)象：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(chǎn)生白色沉淀;D中無色溶液變紅色溶液。

(3)B中用鹽酸酸化的目的是______________；C中現(xiàn)象是__________________________________。

(4)D中有單質(zhì)參加反應的離子方程式：________________________________________________。

實驗(三)：測定硫酸銅晶體中結晶水含量。

取wg硫酸銅晶體(CuSO4·xH2O)配制成250mL溶液,取20.00mL所配制溶液用cmol·L-1EDTA(簡化為Na4Y)溶液滴定至終點,消耗EDTA滴定液休積為VmL。(滴定反應：Cu2++Y4-=CuY2-)

(5)x=_____________________(用代數(shù)式表示)。

(6)下列情況會使測得x值偏大的是______________(填字母)。

a．樣品失去部分結晶水 b．滴定管未用EDTA溶液潤洗

c．開始讀數(shù)時滴定管尖嘴有氣泡(終點時尖嘴無氣泡) d．滴定終點時俯視刻度線

Answer 1

【答案】SO22NH4CuSO3+2H2SO4=CuSO4+(NH4)2SO4+2SO2↑+2H2O+Cu↓抑制SO2與水反應紅色溶液變無色溶液4Fe2-+O2+4H+=4Fe3++2H2O(40w—80cV)/9Vcd

【解析】

（1）由X的性質(zhì)可得X為SO2，故答案為：SO2；（2）M中加入濃燒堿溶液，共熱，產(chǎn)生氣體Y，該氣體能使?jié)駶櫟募t色石蕊試紙變藍，說明氣體Y為NH3，M中含有銨根離子，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(chǎn)生有刺激性氣味的氣體SO2，則M中含有SO32－或HSO3－，又因M中陽離子、陰離子個數(shù)之比為2:1，則M中含有SO32－，M的化學式為：NH4CuSO3，則與硫酸反應的方程式為：2NH4CuSO3+2H2SO4=CuSO4+(NH4)2SO4+2SO2↑+2H2O+Cu↓；（3）因二氧化硫在水中的溶解度較大，加入一定量的鹽酸，增大溶液中氫離子的濃度，可適當減少SO2與水反應，多余的SO2進入C中使品紅褪色，故答案為：抑制SO2與水反應、紅色溶液變無色溶液；（4）在酸性條件下，硫酸銅晶體分解生成的氧氣將Fe2+氧化成Fe3+，F(xiàn)e3+再與SCN－反應生成Fe(SCN)3，第一步反應有單質(zhì)氧氣參加，故答案為：4Fe2++O2+4H+=4Fe3++2H2O；（5）由滴定方程式Cu2++ Y4－=CuY2－可知，n(CuSO4)=V×10－3L×c mol/L×250ml÷20ml=mol，則n(H2O)=mol，其中x= =(40w—80cV)/9Vc；故答案為：(40w—80cV)/9Vc；（6）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錯誤；b. 滴定管未用EDTA溶液潤洗，會使消耗的標準液體積偏大，測定的結晶水含量偏小，x偏小，故b錯誤；c.開始讀數(shù)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錯誤；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正確；答案選d。