某小组欲制备[Cu(NH3)4]SO4,过程如下。
【资料】i.Cu2(OH)2SO4为难溶于水的固体。
ii.[Cu(OH)4]2-、[Cu(NH3)4]2+均为深蓝色。
iii.Cu2++4OH-⇌[Cu(OH)4]2-K1=1018.5
Cu2++4NH3⇌[Cu(NH3)4]2+K2=1013.32
iv.1mol•L-1氨水的pH约为11.5。
【进行实验】

【解释与结论】
(1)CuSO4溶液呈酸性的原因是 Cu2++2H2O⇌Cu(OH)2+2H+Cu2++2H2O⇌Cu(OH)2+2H+(用离子方程式解释)。
(2)小组同学推测步骤1中产生的蓝绿色沉淀为Cu2(OH)2SO4,并进行实验验证:取少量蓝绿色沉淀,蒸馏水洗涤后,加入试剂a和b,观察到产生白色沉淀。
①用蒸馏水洗涤沉淀的目的是 除去沉淀表面吸附的SO2-4,避免干扰检验结果除去沉淀表面吸附的SO2-4,避免干扰检验结果。
②试剂a和b分别为 足量稀盐酸足量稀盐酸和 BaCl2溶液BaCl2溶液。
(3)步骤2中,观察到蓝绿色沉淀溶解,得到深蓝色溶液。甲、乙两位同学对深蓝色溶液中存在的主要配离子进行了猜测:甲同学猜测主要配离子为[Cu(OH)4]2-,乙同学猜测主要配离子为[Cu(NH3)4]2+。乙同学猜测的依据是 溶液中,NH3(或NH3•H2O)浓度约为OH-浓度的100倍,根据生成[Cu(OH)4]2-、[Cu(NH3)4]2+平衡的K~Q关系,c4(NH3)c4(OH-)>K1K2溶液中,NH3(或NH3•H2O)浓度约为OH-浓度的100倍,根据生成[Cu(OH)4]2-、[Cu(NH3)4]2+平衡的K~Q关系,c4(NH3)c4(OH-)>K1K2。
(4)经实验验证,蓝色晶体主要为[Cu(NH3)4]SO4。将步骤4所得蓝色晶体加水溶解,得到深蓝色溶液,继续加水稀释,产生蓝绿色沉淀。溶液稀释产生沉淀的离子方程式为 2[Cu(NH3)4]2++SO2-4+2H2O=Cu2(OH)2SO4↓+2NH+4+6NH32[Cu(NH3)4]2++SO2-4+2H2O=Cu2(OH)2SO4↓+2NH+4+6NH3。
(5)为了回收滤液中的乙醇,小组同学先向滤液中加入稀硫酸调节pH为5~6,再蒸馏,加入稀硫酸的目的是 将滤液中NH3转化成NH+4,避免蒸馏回收乙醇时,乙醇中掺杂NH3将滤液中NH3转化成NH+4,避免蒸馏回收乙醇时,乙醇中掺杂NH3。
SO
2
-
4
SO
2
-
4
c
4
(
N
H
3
)
c
4
(
O
H
-
)
>
K
1
K
2
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N
H
3
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c
4
(
O
H
-
)
>
K
1
K
2
SO
2
-
4
NH
+
4
SO
2
-
4
NH
+
4
NH
+
4
NH
+
4
【考点】制备实验方案的设计.
【答案】Cu2++2H2O⇌Cu(OH)2+2H+;除去沉淀表面吸附的,避免干扰检验结果;足量稀盐酸;BaCl2溶液;溶液中,NH3(或NH3•H2O)浓度约为OH-浓度的100倍,根据生成[Cu(OH)4]2-、[Cu(NH3)4]2+平衡的K~Q关系,;2[Cu(NH3)4]2+++2H2O=Cu2(OH)2SO4↓+2+6NH3;将滤液中NH3转化成,避免蒸馏回收乙醇时,乙醇中掺杂NH3
SO
2
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4
c
4
(
N
H
3
)
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4
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-
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>
K
1
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2
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2
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4
NH
+
4
NH
+
4
【解答】
【点评】
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发布:2024/7/13 8:0:9组卷:24引用:2难度:0.5
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Fe3+已经除尽的试剂是
(4)“中和合成”的目的是将溶液中Fe2+转变为碳酸亚铁沉淀,则操作B是
(5)煅烧A的反应方程式是
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