内容正文:
压轴题三 综合实验题
1.碱式氯化铜为绿色或墨绿色结晶性粉末,难溶于水,溶于稀酸和氨水,在空气中十分稳定。
Ⅰ.模拟制备碱式氯化铜。向CuCl2溶液中通入NH3和HCl,调节pH至5.0~5.5,控制反应温度于70~80℃,实验装置如图所示(部分夹持装置已省略)。
(1)仪器X的名称是 ____________ ,其主要作用有导气、 ____________ 。
(2)实验室利用装置A制NH3,发生反应的化学方程式为________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(3)反应过程中,在三颈烧瓶内除观察到溶液蓝绿色褪去,还可能观察到的现象是 __________ 、 __________ 、 __________ 。
(4)若体系NH3过高会导致碱式氯化铜的产量________(填“偏高”、“偏低”或“无影响”)。
(5)反应结束后,将三颈瓶中的混合物过滤,从滤液中还可以获得的副产品是 ______________ (填化学式),经提纯得产品无水碱式氯化铜。
Ⅱ.无水碱式氯化铜组成的测定。称取产品4.290 g,加硝酸溶解,并加水定容至200 mL,得到待测液。
(6)铜的测定:取20.00 mL待测液,经测定,Cu2+浓度为0.2000 mol·L-1。则称取的样品中n(Cu2+)= __________ mol。
(7)采用沉淀滴定法测定氯:NH4SCN用标准溶液滴定过量的AgNO3,实验如图:
①滴定时,应选用下列哪种物质作为指示剂________(填标号)。
A.FeSO4 B.Fe(NO3)2
C.FeCl3
②重复实验操作三次,消NH4SCN耗溶液的体积平均为10.00 mL。则称取的样品中n(Cl-)=________ mol。
(8)根据上述实验结果可推知无水碱式氯化铜的化学式为________。
【答案】 (1)球形干燥管 防倒吸
(2)2NH4Cl+Ca(OH)2CaCl2+2NH3↑+2H2O
(3)溶液中有大量墨绿色固体产生 三颈烧瓶中有白烟 干燥管中有液体上升后下降的现象
(4)偏低 (5)NH4Cl (6)0.04000或0.04
(7)①B ② 0.02000或0.02 (8)Cu2(OH)3Cl
【解析】 (1)仪器X的名称是球形干燥管,其主要作用有导气、防止倒吸;
(2)实验室制取氨气的化学方程式为2NH4Cl+Ca(OH)2CaCl2+2NH3↑+2H2O;
(3)在三颈烧瓶内,氯化铜,氨气和氯化氢气体反应制取碱式氯化铜,碱式氯化铜为绿色或墨绿色结晶性粉末,难溶于水,故实验现象为:①溶液中有大量墨绿色固体产生;由于通入的氯化氢气体和氨气相遇产生氯化铵,故实验现象②三颈烧瓶中有白烟生成;干燥管中充满了氨气和氯化氢气体,反应后气体的压强迅速减小,故实验现象③干燥管中有液体上升后下降的现象;
(4)若NH3过高,会导致氨水浓度增大,会使碱式氯化铜有损耗,故导致碱式氯化铜的产量偏低;
(5)该反应为氯化铜,氨气和氯化氢反应,氨气会和氯化氢反应生成氯化铵,作为副产物;
(6)20.00 mL待测液,Cu2+浓度为0.2000 mol·g·L-1,则铜离子的物质的量为0.2 mol/L×0.02 L=0.004 mol,由于称取的样品中是20 mL溶液的10倍,所得铜离子的物质的量也是20 mL溶液的10倍,样品中所含铜离子的物质的量为0.004 mol×10=0.04000 mol或0.04 mol;
(7)①用NH4SCN标准溶液滴定过量的AgNO3,到达滴定终点,用三价铁离子检验硫氰根离子,可以使用硝酸铁,不能使用氯化铁,由于氯化铁会和硝酸银反应生成氯化银沉淀,影响滴定终点的判断;
②10.00 mL 0.1 mol/L的NH4SCN的物质的量等于0.1 mol/L×0.01 L=0.001 mol,由NH4SCN~AgNO3可知,未反应的硝酸银的物质的量等于0.001 mol,共加入30 mL 0.1 mol/L的的硝酸银,则与氯离子反应的硝酸银的物质的量等于0.03 L×0.1 mol/L-0.001 mol=0.002 mol,Cl-~Ag+,n(Cl-)=0.002 mol,样品配成的是200 mL溶液,滴定只取了20 mL,样品中的氯离子是0.002 mol×10=0.02 mol;
(8)测定无水碱式氯化铜组成时,称取产品4.290 g,已知铜离子的物质的量为0.04 mol,氯离子的物质的量为0.02 mol,假设无水碱式氯化铜的化