Question

2．氨水、膽礬都是中學(xué)實驗室中常見的化學(xué)試劑，它們在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)上也都有廣泛應(yīng)用．
某研究性學(xué)習(xí)小組為測定氨水的濃度，并用氨水作提純膽礬時的試劑，根據(jù)所查閱資料設(shè)計實驗如下：
查閱資料：
①甲基橙的變色范圍：pH＜3.1紅色，pH=3.1～4.4橙色，pH＞4.4黃色
②酚酞的變色范圍：pH＜8.2無色，pH=8.2～10.0粉紅色，pH＞10.0紅色
③已知：Fe³⁺、Fe²⁺、Cu²⁺轉(zhuǎn)化為氫氧化物時相應(yīng)的pH如下表1：

	Fe（OH）3	Fe（OH）2	Cu（OH）2
開始沉淀時的pH	2.7	7.6	5.2
完全沉淀時的pH	3.7	9.6	6.4
表1

編號	1	2	3	4
鹽酸體積/mL	25.05	25.00	26.80	24.95

表2 
實驗一　標(biāo)定氨水的濃度
取25.00mL約為0.10mol•L^-1氨水于錐形瓶中，用0.1000mol•L^-1鹽酸進(jìn)行滴定，實驗所得數(shù)據(jù)如上表2所示：
（1）滴定產(chǎn)物水解的離子方程式為NH₄Cl+H₂O?NH₃．H₂O+HCl，由此可推知選擇的滴定指示劑應(yīng)為甲基橙．（填“甲基橙”或“酚酞”）
（2）該氨水的準(zhǔn)確濃度為0.1000mol•L^-1．（精確到小數(shù)點后四位）
（3）編號3中溶液的離子濃度由大到小的順序為c（Cl^-）＞c（NH₄⁺）＞c（H⁺）＞c（OH^-）．
實驗二 提純膽礬晶體
某學(xué)習(xí)小組同學(xué)擬從含F(xiàn)eSO₄、Fe₂（SO₄）₃雜質(zhì)的CuSO₄溶液中提純膽礬，其主要實驗步驟如下：
第一步 往混合液中加入3% H₂O₂溶液充分反應(yīng)后，再加入稀氨水調(diào)節(jié)溶液pH，過濾．
第二步 往濾液中加入稀硫酸調(diào)節(jié)溶液pH 至1～2，提純膽礬．
（4）加入3% H₂O₂溶液的作用是將Fe ²⁺氧化為Fe ³⁺．
（5）加稀氨水調(diào)節(jié)pH應(yīng)調(diào)至范圍3.7-5.2之間．
（6）下列物質(zhì)可用來替代稀氨水的是BC．（填字母）
A．NaOH  B．Cu（OH）₂ C．CuO   D．NaHCO₃．

Answer 1

分析 實驗一　標(biāo)定氨水的濃度
（1）氯化銨是強酸弱堿鹽，銨根離子水解生成一水合氨和HCl；氯化銨溶液呈酸性，應(yīng)該選取甲基橙作指示劑；
（2）該滴定實驗中，編號3使用鹽酸體積與其它編號相差較大，應(yīng)該舍去，使用鹽酸平均體積=$\frac{25.05+25.00+24.95}{3}$=25.00mL，氨水的物質(zhì)的量濃度=$\frac{V（HCl）．c（HCl）}{V（N{H}_{3}．{H}_{2}O）}$；
（3）編號3溶液中溶質(zhì)為NH₄Cl和HCl，但溶液中c（NH₄Cl）＞c（HCl），溶液呈酸性，結(jié)合電荷守恒判斷離子濃度大小；
實驗二 提純膽礬晶體
第一步 往混合液中加入3% H₂O₂溶液充分反應(yīng)后，雙氧水具有強氧化性，能將亞鐵離子氧化為鐵離子，然后再加入稀氨水調(diào)節(jié)溶液pH，根據(jù)沉淀與pH的關(guān)系知，將鐵離子轉(zhuǎn)化為沉淀、而銅離子不沉淀，則調(diào)節(jié)溶液的pH至3.7-5.2之間；
第二步 往濾液中加入稀硫酸調(diào)節(jié)溶液pH 至1～2，提純膽礬．
（4）雙氧水具有氧化性，能氧化還原性離子；
（5）加稀氨水調(diào)節(jié)pH應(yīng)調(diào)至范圍3.7-5.2之間；
（6）加入的物質(zhì)能和鐵離子反應(yīng)且不能引進(jìn)雜質(zhì)．

解答 解：實驗一　標(biāo)定氨水的濃度
（1）氯化銨是強酸弱堿鹽，銨根離子水解生成一水合氨和HCl，水解方程式為NH₄Cl+H₂O?NH₃．H₂O+HCl；氯化銨溶液呈酸性，應(yīng)該選取甲基橙作指示劑，
故答案為：NH₄Cl+H₂O?NH₃．H₂O+HCl；甲基橙；
（2）該滴定實驗中，編號3使用鹽酸體積與其它編號相差較大，應(yīng)該舍去，使用鹽酸平均體積=$\frac{25.05+25.00+24.95}{3}$=25.00mL，氨水的物質(zhì)的量濃度=$\frac{V（HCl）．c（HCl）}{V（N{H}_{3}．{H}_{2}O）}$=$\frac{0.1000mol/L×0.025L}{0.025L}$=0.1000mol•L^-1，
故答案為：0.1000mol•L^-1；
（3）編號3溶液中溶質(zhì)為NH₄Cl和HCl，但溶液中c（NH₄Cl）＞c（HCl），溶液呈酸性，所以c（H⁺）＞c（OH^-），根據(jù)電荷守恒得c（Cl^-）＞c（NH₄⁺），因為c（NH₄Cl）＞c（HCl），所以c（NH₄⁺）＞c（H⁺），則溶液中離子濃度大小順序是c（Cl^-）＞c（NH₄⁺）＞c（H⁺）＞c（OH^-），故答案為：c（Cl^-）＞c（NH₄⁺）＞c（H⁺）＞c（OH^-）；
實驗二 提純膽礬晶體
第一步 往混合液中加入3% H₂O₂溶液充分反應(yīng)后，雙氧水具有強氧化性，能將亞鐵離子氧化為鐵離子，然后再加入稀氨水調(diào)節(jié)溶液pH，根據(jù)沉淀與pH的關(guān)系知，將鐵離子轉(zhuǎn)化為沉淀、而銅離子不沉淀，則調(diào)節(jié)溶液的pH至3.7-5.2之間；
第二步 往濾液中加入稀硫酸調(diào)節(jié)溶液pH 至1～2，提純膽礬．
（4）雙氧水具有氧化性，能氧化還原性Fe ²⁺生成Fe ³⁺，再調(diào)節(jié)溶液的pH而除去Fe ³⁺，
故答案為：將Fe ²⁺氧化為Fe ³⁺；
（5）根據(jù)沉淀與pH的關(guān)系知，將鐵離子轉(zhuǎn)化為沉淀、而銅離子不沉淀，則調(diào)節(jié)溶液的pH至3.7-5.2之間，
故答案為：3.7-5.2之間；
（6）加入的物質(zhì)能和鐵離子反應(yīng)且不能引進(jìn)雜質(zhì)，Cu（OH）₂ 、CuO能和酸反應(yīng)而提高溶液pH而不產(chǎn)生新的雜質(zhì)，故選BC．

點評 本題考查物質(zhì)分離和提純、中和滴定等知識點，為高頻考點，明確實驗原理是解本題關(guān)鍵，側(cè)重考查學(xué)生分析判斷及知識運用能力，易錯點是指示劑選取、離子濃度大小比較，題目難度中等．