硫酸銅晶體在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中具有重要作用。某學(xué)習(xí)小組對硫酸銅晶體的制備和純度的測定進(jìn)行如下探究。
(1)粗硫酸銅晶體的制備
在盛有銅屑的蒸發(fā)皿中加入20mL 3mol?L-1的硫酸,水浴加熱,分多次緩慢加入濃硝酸,待反應(yīng)緩和后,蓋表面皿。將所得溶液加熱濃縮、趁熱過濾,冷卻,得到粗硫酸銅晶體。反應(yīng)原理為濃硝酸將銅氧化成Cu2+,Cu2+與SO42-結(jié)合得到硫酸銅,該反應(yīng)的化學(xué)方程式為3Cu+2HNO3+3H2SO4=3CuSO4+2NO↑+4H2O3Cu+2HNO3+3H2SO4=3CuSO4+2NO↑+4H2O.
(2)硫酸銅晶體的提純
實(shí)驗(yàn)室提純硫酸銅晶體的一種方法如下:
①提純過程中需要加入氧化劑,檢驗(yàn)其氧化完全的方法是滴加酸性KMnO4溶液,不褪色;或滴加K3[Fe(CN)6]溶液,無藍(lán)色沉淀生成滴加酸性KMnO4溶液,不褪色;或滴加K3[Fe(CN)6]溶液,無藍(lán)色沉淀生成。
②溶液中金屬離子開始沉淀和沉淀完全的pH如表所示。提純過程中需要調(diào)節(jié)pH=4.0,其原因是保證Fe3+沉淀完全,而Cu2+未開始沉淀保證Fe3+沉淀完全,而Cu2+未開始沉淀。
金屬離子 | Fe3+ | Cu2+ |
開始沉淀時(shí)的pH | 1.9 | 4.7 |
沉淀完全時(shí)的 pH | 3.2 | 6.7 |
燒杯、玻璃棒、漏斗
燒杯、玻璃棒、漏斗
。(3)硫酸銅晶體純度的測定
稱取樣品0.3125g于250mL錐形瓶中,加入適量稀硫酸和水使之完全溶解。加入過量的KI溶液(雜質(zhì)不參與反應(yīng)),用0.1000mol?L-1Na2S2O3溶液滴定至呈淡黃色。然后加入幾滴淀粉溶液,繼續(xù)滴定至呈淺藍(lán)色。再加入適量的KSCN溶液,搖勻后溶液藍(lán)色轉(zhuǎn)深,再繼續(xù)滴定,達(dá)到滴定終點(diǎn)時(shí)消耗Na2S2O3溶液10.00mL。(已知:
2Cu2++4I-═2CuI↓+I2,I2+2S2O32-═S4O62-+2I-)
①本實(shí)驗(yàn)中加入適量的KSCN溶液的作用是.
使CuI轉(zhuǎn)化成溶解度更小的CuSCN沉淀,從而把吸附的I2釋放出來,提高測定結(jié)果的準(zhǔn)確性
使CuI轉(zhuǎn)化成溶解度更小的CuSCN沉淀,從而把吸附的I2釋放出來,提高測定結(jié)果的準(zhǔn)確性
。[已知Ksp(CuI)=1.1×10-12,Ksp(CuSCN)=4.8×10-15,CuI沉淀表面易吸附I2,CuSCN沉淀不吸附I2]②達(dá)到滴定終點(diǎn)時(shí)的現(xiàn)象是
當(dāng)?shù)稳胱詈笠坏蜰a2S2O3溶液時(shí),溶液由藍(lán)色變?yōu)闊o色,且半分鐘內(nèi)不恢復(fù)
當(dāng)?shù)稳胱詈笠坏蜰a2S2O3溶液時(shí),溶液由藍(lán)色變?yōu)闊o色,且半分鐘內(nèi)不恢復(fù)
。③所測試樣中硫酸銅晶體的純度為
80%
80%
。【考點(diǎn)】硫酸銅晶體中結(jié)晶水含量的測定;探究物質(zhì)的組成或測量物質(zhì)的含量.
【答案】3Cu+2HNO3+3H2SO4=3CuSO4+2NO↑+4H2O;滴加酸性KMnO4溶液,不褪色;或滴加K3[Fe(CN)6]溶液,無藍(lán)色沉淀生成;保證Fe3+沉淀完全,而Cu2+未開始沉淀;燒杯、玻璃棒、漏斗;使CuI轉(zhuǎn)化成溶解度更小的CuSCN沉淀,從而把吸附的I2釋放出來,提高測定結(jié)果的準(zhǔn)確性;當(dāng)?shù)稳胱詈笠坏蜰a2S2O3溶液時(shí),溶液由藍(lán)色變?yōu)闊o色,且半分鐘內(nèi)不恢復(fù);80%
【解答】
【點(diǎn)評】
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