硫酸铜晶体在工农业生产中具有重要作用。某学习小组对硫酸铜晶体的制备和纯度的测定进行如下探究。
(1)粗硫酸铜晶体的制备
在盛有铜屑的蒸发皿中加入20mL 3mol•L-1的硫酸,水浴加热,分多次缓慢加入浓硝酸,待反应缓和后,盖表面皿。将所得溶液加热浓缩、趁热过滤,冷却,得到粗硫酸铜晶体。反应原理为浓硝酸将铜氧化成Cu2+,Cu2+与SO42-结合得到硫酸铜,该反应的化学方程式为3Cu+2HNO3+3H2SO4=3CuSO4+2NO↑+4H2O3Cu+2HNO3+3H2SO4=3CuSO4+2NO↑+4H2O.
(2)硫酸铜晶体的提纯
实验室提纯硫酸铜晶体的一种方法如下:

①提纯过程中需要加入氧化剂,检验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,无蓝色沉淀生成滴加酸性KMnO4溶液,不褪色;或滴加K3[Fe(CN)6]溶液,无蓝色沉淀生成。
②溶液中金属离子开始沉淀和沉淀完全的pH如表所示。提纯过程中需要调节pH=4.0,其原因是保证Fe3+沉淀完全,而Cu2+未开始沉淀保证Fe3+沉淀完全,而Cu2+未开始沉淀。
金属离子 | Fe3+ | Cu2+ |
开始沉淀时的pH | 1.9 | 4.7 |
沉淀完全时的 pH | 3.2 | 6.7 |
烧杯、玻璃棒、漏斗
烧杯、玻璃棒、漏斗
。(3)硫酸铜晶体纯度的测定
称取样品0.3125g于250mL锥形瓶中,加入适量稀硫酸和水使之完全溶解。加入过量的KI溶液(杂质不参与反应),用0.1000mol•L-1Na2S2O3溶液滴定至呈淡黄色。然后加入几滴淀粉溶液,继续滴定至呈浅蓝色。再加入适量的KSCN溶液,摇匀后溶液蓝色转深,再继续滴定,达到滴定终点时消耗Na2S2O3溶液10.00mL。(已知:
2Cu2++4I-═2CuI↓+I2,I2+2S2O32-═S4O62-+2I-)
①本实验中加入适量的KSCN溶液的作用是.
使CuI转化成溶解度更小的CuSCN沉淀,从而把吸附的I2释放出来,提高测定结果的准确性
使CuI转化成溶解度更小的CuSCN沉淀,从而把吸附的I2释放出来,提高测定结果的准确性
。[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达到滴定终点时的现象是
当滴入最后一滴Na2S2O3溶液时,溶液由蓝色变为无色,且半分钟内不恢复
当滴入最后一滴Na2S2O3溶液时,溶液由蓝色变为无色,且半分钟内不恢复
。③所测试样中硫酸铜晶体的纯度为
80%
80%
。【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,无蓝色沉淀生成;保证Fe3+沉淀完全,而Cu2+未开始沉淀;烧杯、玻璃棒、漏斗;使CuI转化成溶解度更小的CuSCN沉淀,从而把吸附的I2释放出来,提高测定结果的准确性;当滴入最后一滴Na2S2O3溶液时,溶液由蓝色变为无色,且半分钟内不恢复;80%
【解答】
【点评】
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发布:2024/12/12 8:0:1组卷:56引用:1难度:0.5