一水硫酸四氨合銅晶體[Cu(NH3)4SO4?H2O,相對(duì)分子質(zhì)量為246]是一種重要的染料及農(nóng)藥中間體。常溫下該物質(zhì)可溶于水,難溶于乙醇。某化學(xué)興趣小組通過以下實(shí)驗(yàn)制備一水硫酸四氨合銅晶體并測(cè)定其純度?;卮鹣嚓P(guān)問題:
Ⅰ.實(shí)驗(yàn)室制取CuSO4溶液
方案i:銅與濃硫酸加熱制備。
方案ii:將銅粉在空氣中充分加熱至完全變黑,再加稀硫酸即可得到硫酸銅溶液。
(1)請(qǐng)寫出方案i反應(yīng)的化學(xué)方程式 Cu+2H2SO4(濃) △ CuSO4+SO2↑+2H2OCu+2H2SO4(濃) △ CuSO4+SO2↑+2H2O,其缺點(diǎn)是 會(huì)產(chǎn)生有污染的SO2氣體(或硫酸利用率比較低或不節(jié)能)會(huì)產(chǎn)生有污染的SO2氣體(或硫酸利用率比較低或不節(jié)能)(寫1點(diǎn))。
(2)實(shí)際生產(chǎn)中方案ii常常有紫紅色固體未反應(yīng),猜想原因可能是 表面生成的CuO阻止內(nèi)部銅與O2接觸或反應(yīng)表面生成的CuO阻止內(nèi)部銅與O2接觸或反應(yīng)。
(3)基于此,實(shí)驗(yàn)進(jìn)行了改進(jìn),其中一種方案是在硫酸和銅的反應(yīng)容器中滴加H2O2溶液,觀察到的現(xiàn)象是 銅溶解、溶液變藍(lán)、產(chǎn)生氣泡銅溶解、溶液變藍(lán)、產(chǎn)生氣泡(寫1點(diǎn))。H2O2的沸點(diǎn)為150.2℃.為加快反應(yīng)需要提高H2O2溶液的濃度,可通過圖將H2O2稀溶液濃縮,冷水入口是 aa(填a或b),增加減壓設(shè)備的目的是 降低水的沸點(diǎn),避免H2O2分解降低水的沸點(diǎn),避免H2O2分解。
Ⅱ.一水硫酸四氨合銅晶體的制備
(4)硫酸銅溶液含有一定的硫酸,呈酸性,加入適量NH3?H2O調(diào)節(jié)溶液pH,產(chǎn)生淺藍(lán)色沉淀,已知其成分為Cu2(OH)2SO4,試寫出生成此沉淀的離子反應(yīng)方程式 2Cu2++2NH3?H2O+SO2-4=Cu2(OH)2SO4↓+2NH+42Cu2++2NH3?H2O+SO2-4=Cu2(OH)2SO4↓+2NH+4。
(5)繼續(xù)滴加NH3?H2O,會(huì)轉(zhuǎn)化成深藍(lán)色溶液。從深藍(lán)色溶液中析出深藍(lán)色晶體的簡(jiǎn)便實(shí)驗(yàn)是滴加 乙醇乙醇。
Ⅲ.產(chǎn)品純度的測(cè)定
(6)精確稱取mg晶體,加適量水溶解,然后逐滴加入足量NaOH溶液,通入水蒸氣將氨全部蒸出,用V1mL0.200mol?L-1的鹽酸完全吸收。以甲基橙作指示劑,用0.200mol?L-1NaOH標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定過剩的HCl,到終點(diǎn)時(shí)消耗V2mL NaOH溶液。產(chǎn)品純度的表達(dá)式為 1.23(V1-V2)m%1.23(V1-V2)m%。
△
△
SO
2
-
4
NH
+
4
SO
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NH
+
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1
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1
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V
2
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23
(
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1
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V
2
)
m
【考點(diǎn)】制備實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì).
【答案】Cu+2H2SO4(濃) CuSO4+SO2↑+2H2O;會(huì)產(chǎn)生有污染的SO2氣體(或硫酸利用率比較低或不節(jié)能);表面生成的CuO阻止內(nèi)部銅與O2接觸或反應(yīng);銅溶解、溶液變藍(lán)、產(chǎn)生氣泡;a;降低水的沸點(diǎn),避免H2O2分解;2Cu2++2NH3?H2O+=Cu2(OH)2SO4↓+2;乙醇;%
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m
【解答】
【點(diǎn)評(píng)】
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發(fā)布:2024/4/20 14:35:0組卷:84引用:4難度:0.5
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1.為了保護(hù)環(huán)境,充分利用資源,某研究小組通過如下簡(jiǎn)化流程,將工業(yè)制硫酸的硫鐵礦燒渣(鐵主要以Fe2O3形式存在)轉(zhuǎn)變成重要的化工原料FeSO4(反應(yīng)條件略)。
活化硫鐵礦還原Fe3+的主要反應(yīng)為:FeS2+7Fe2(SO4)3+8H2O=15FeSO4+8H2SO4,不考慮其它反應(yīng),請(qǐng)回答下列問題:
(1)第Ⅰ步H2SO4與Fe2O3反應(yīng)的離子方程式是
(2)檢驗(yàn)第II步中Fe3+是否完全還原,應(yīng)選擇
A.KMnO4溶液 B.K3[Fe(CN)6]溶液 C.KSCN溶液
(3)第III步加FeCO3調(diào)溶液pH到5.8左右,消耗FeCO3的離子方程式為
(4)FeSO4在一定條件下可制得FeS2(二硫化亞鐵)納米材料,F(xiàn)eS2中S元素的化合價(jià)為
(5)假如燒渣中的鐵全部視為Fe2O3,其含量為50%.將a kg質(zhì)量分?jǐn)?shù)為b%的硫酸加入到c kg燒渣中浸取,鐵的浸取率為96%,其他雜質(zhì)浸出消耗掉的硫酸以及調(diào)pH后溶液呈微酸性所殘留的硫酸忽略不計(jì)。按上述流程,第III步應(yīng)加入FeCO3發(fā)布:2024/12/22 8:0:1組卷:2引用:1難度:0.5 -
2.正丁醚制備原理為2CH3CH2CH2CH2OH
CH3CH2CH2CH2OCH2CH2CH2CH3+H2O。濃H2SO4135℃
實(shí)驗(yàn)裝置圖如圖:
實(shí)驗(yàn)步驟:
Ⅰ.在三頸燒瓶中,加入0.16mol正丁醇、濃硫酸和沸石,按圖連接裝置。先在分水器內(nèi)預(yù)先加水至支管處,小心開啟旋塞放出XmL。然后小火加熱保持反應(yīng)物微沸,回流分水。
Ⅱ.反應(yīng)結(jié)束后將反應(yīng)液和25mL水在分液漏斗中混合,充分搖振靜置分層后棄去水層,粗產(chǎn)物依次用等體積5%NaOH溶液、蒸餾水和飽和CaCl2溶液洗滌,然后用1g無水氯化鈣干燥。過濾后的產(chǎn)物加入25mL蒸餾瓶中,蒸餾收集到9.1g產(chǎn)品。
請(qǐng)回答下列問題:
(1)儀器B的名稱為
(2)分水器使用前
A.0~1
B.1~2
C.2~3
(3)已知正丁醚難溶于水,正丁醇微溶于水,易溶于醚,分水器在本實(shí)驗(yàn)中的可能作用是
A.移走生成物水,同時(shí)讓正丁醇、正丁醚回到反應(yīng)瓶,提高正丁醇的轉(zhuǎn)化率
B.冷凝回流正丁醇、正丁醚和水
C.實(shí)驗(yàn)過程中分水器內(nèi)會(huì)出現(xiàn)分層現(xiàn)象,當(dāng)分水器全部被水充滿時(shí),停止反應(yīng)
(4)簡(jiǎn)述步驟Ⅱ中反應(yīng)液和25mL水在分液漏斗中的混合方法:
(5)本實(shí)驗(yàn)粗產(chǎn)物依次用水洗滌是為了除去殘留的NaOH,用飽和CaCl2溶液洗滌是除去殘留的正丁醇,能不能省去水洗步驟而直接用飽和CaCl2溶液洗滌?
(6)最后收集到正丁醚的產(chǎn)率為發(fā)布:2024/12/24 8:0:2組卷:3引用:1難度:0.5 -
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TiBr4+CO2來制備TiBr4,裝置如圖所示。下列說法錯(cuò)誤的是( )高溫發(fā)布:2024/12/22 11:0:4組卷:47引用:4難度:0.5
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