一水硫酸四氨合銅[Cu(NH
3)
4SO
4?H
2O]是一種易溶于水的晶體,可作高效安全的廣譜殺菌劑。
Ⅰ.利用硫酸銅溶液制備少量一水硫酸四氨合銅晶體并回收乙醇,實(shí)驗(yàn)步驟如下:
步驟1:向硫酸銅溶液中滴加1mol?L
-1氨水至產(chǎn)生藍(lán)色絮狀沉淀。
步驟2:向“步驟1”所得沉淀中繼續(xù)滴加氨水至轉(zhuǎn)化成深藍(lán)色溶液。
步驟3:向“步驟2”所得溶液中加入稍過量的乙醇溶液,析出深藍(lán)色晶體,過濾。
步驟4:向“步驟3”所得的濾液中加入稀硫酸調(diào)節(jié)溶液的pH至5左右后蒸餾。
(1)畫出[Cu(H
2O)
4]
2+結(jié)構(gòu)式
。
(2)“步驟2”中主要反應(yīng)的離子方程式為
Cu(OH)2+4NH3?H2O=[Cu(NH3)4]2++2OH-+4H2O
Cu(OH)2+4NH3?H2O=[Cu(NH3)4]2++2OH-+4H2O
。
(3)“步驟4”中蒸餾所需的玻璃儀器除酒精燈、蒸餾燒瓶、承接管、錐形瓶外還需玻璃儀器有
溫度計(jì)、冷凝管
溫度計(jì)、冷凝管
。蒸餾前用稀硫酸調(diào)節(jié)溶液pH的目的是
將氨氣轉(zhuǎn)化為
,減少蒸餾時(shí)氨氣揮發(fā)逸出
將氨氣轉(zhuǎn)化為
,減少蒸餾時(shí)氨氣揮發(fā)逸出
。
Ⅱ.工業(yè)上常用Fe
3+、銅粉來制備硫酸銅溶液。
(4)補(bǔ)充完整制取硫酸銅溶液的實(shí)驗(yàn)方案:將一定量的銅粉浸泡在稀硫酸和
Fe2(SO4)3溶液
Fe2(SO4)3溶液
混合溶液中,銅粉完全溶解后,
向溶液中通入氧氣充分反應(yīng)至溶液顏色不變,再向溶液中分批加入CuO粉末,攪拌,用pH計(jì)測得溶液的pH值在3.1~5.2之間,過濾
向溶液中通入氧氣充分反應(yīng)至溶液顏色不變,再向溶液中分批加入CuO粉末,攪拌,用pH計(jì)測得溶液的pH值在3.1~5.2之間,過濾
,得硫酸銅溶液。(實(shí)驗(yàn)中可選用試劑:FeCl
3溶液、Fe
2(SO
4)
3溶液、O
2、CuO粉末)。
已知:一定濃度的Fe
3+、Cu
2+、Fe
2+形成氫氧化物沉淀的pH范圍如表所示。
|
Fe3+ |
Cu2+ |
Fe2+ |
開始沉淀 |
2.4 |
5.2 |
7.6 |
完全沉淀 |
3.1 |
6.4 |
9.6 |
(5)該方法與銅與濃硫酸直接反應(yīng)制備硫酸銅溶液相比,優(yōu)點(diǎn)有不產(chǎn)生污染性氣體外,還有
無需加熱、生成等量的硫酸銅溶液所需的硫酸少、反應(yīng)速率快
無需加熱、生成等量的硫酸銅溶液所需的硫酸少、反應(yīng)速率快
。
【答案】Cu(OH)
2+4NH
3?H
2O=[Cu(NH
3)
4]
2++2OH
-+4H
2O;溫度計(jì)、冷凝管;將氨氣轉(zhuǎn)化為
,減少蒸餾時(shí)氨氣揮發(fā)逸出;Fe
2(SO
4)
3溶液;向溶液中通入氧氣充分反應(yīng)至溶液顏色不變,再向溶液中分批加入CuO粉末,攪拌,用pH計(jì)測得溶液的pH值在3.1~5.2之間,過濾;無需加熱、生成等量的硫酸銅溶液所需的硫酸少、反應(yīng)速率快