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某小组欲制备[Cu(NH34]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(NH34]2+均为深蓝色。
iii.Cu2++4OH-⇌[Cu(OH)4]2-K1=1018.5
Cu2++4NH3⇌[Cu(NH34]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
SO
2
-
4
,避免干扰检验结果
除去沉淀表面吸附的
SO
2
-
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
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(NH34]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(NH34]2+平衡的K~Q关系,
c
4
N
H
3
c
4
O
H
-
K
1
K
2
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(NH34]2+平衡的K~Q关系,
c
4
N
H
3
c
4
O
H
-
K
1
K
2

(4)经实验验证,蓝色晶体主要为[Cu(NH34]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(NH34]2++
SO
2
-
4
+2H2O=Cu2(OH)2SO4↓+2
NH
+
4
+6NH3
2[Cu(NH34]2++
SO
2
-
4
+2H2O=Cu2(OH)2SO4↓+2
NH
+
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

【答案】Cu2++2H2O⇌Cu(OH)2+2H+;除去沉淀表面吸附的
SO
2
-
4
,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(NH34]2+平衡的K~Q关系,
c
4
N
H
3
c
4
O
H
-
K
1
K
2
;2[Cu(NH34]2++
SO
2
-
4
+2H2O=Cu2(OH)2SO4↓+2
NH
+
4
+6NH3;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
【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
相似题
  • 1.硫铁矿烧渣是硫铁矿生产硫酸过程中产生的工业废渣(主要含Fe2O3及少量SiO2、Al2O3、CaO、MgO等杂质).用该烧渣制取药用辅料--红氧化铁的工艺流程如图:

    (1)在“还原焙烧”中产生的有毒气体可能有
     

    (2)“酸浸”时间一般不超过20min,若在空气中酸浸时间过长,溶液中Fe2+含量将下降,其原因是
     
    (用离子方程式表示).
    (3)根据下表数据:
    氢氧化物 Al(OH)3 Mg(OH)2 Fe(OH)3 Fe(OH)2
    开始沉淀的pH 3.10 8.54 2.01 7.11
    完全沉淀的pH 4.77 11.04 3.68 9.61
    在“除杂”步骤中,为除去Fe3+和Al3+,溶液的pH最大值应小于
     
    ,检验Fe3+已经除尽的试剂是
     
    ;当pH=5时,溶液中c(Al3+)=
     
    mol•L-1(已知常温下Ksp[Al(OH)3]=2.0×10-33).
    (4)“中和合成”的目的是将溶液中Fe2+转变为碳酸亚铁沉淀,则A的操作是
     

    (5)a g烧渣经过上述工艺可得红氧化铁b g.药典标准规定,制得的红氧化铁中含氧化铁不得少于98.0%,则所选用的烧渣中铁的质量分数应不低于
     
    (用含a、b的表达式表示).

    发布:2025/1/19 8:0:1组卷:114引用:4难度:0.5
  • 2.硫铁矿烧渣是硫铁矿生产硫酸过程中产生的工业废渣(主要含Fe2O3及少量SiO2、Al2O3等杂质).用该烧渣制取药用辅料--红氧化铁的工艺流程如下:

    (1)在“还原焙烧”中产生的有毒气体可能有
     

    (2)“酸浸”时间一般不超过20min,若在空气中酸浸时间过长,溶液中Fe2+含量将下降,其原因是
     
    (用离子方程式表示).
    (3)根据下表数据:
    氢氧化物 Al(OH)3 Fe(OH)3 Fe(OH)2
    开始沉淀的pH 3.10 2.01 7.11
    完全沉淀的pH 4.77 3.68 9.61
    在“除杂”步骤中,为除去Fe3+和Al3+,溶液的pH最大值应小于
     
    ,检验
    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
     

    (6)a g烧渣经过上述工艺可得红氧化铁b g.药典标准规定,制得的红氧化铁中含氧化铁不得少于98.0%,则所选用的烧渣中铁的质量分数应不低于
     
    (用含a、b的表达式表示).

    发布:2025/1/19 8:0:1组卷:5引用:1难度:0.5
  • 3.硫铁矿烧渣是硫铁矿生产硫酸过程中产生的工业废渣(主要含Fe2O3及少量SiO2、Al2O3、CaO、MgO等杂质).用该烧渣制取药用辅料--红氧化铁的工艺流程如下:

    (1)在“还原焙烧”中产生的有毒气体可能有
     

    (2)“酸浸”时间一般不超过20min,若在空气中酸浸时间过长,溶液中Fe2+含量将下降,其原因是
     
    (用离子方程式表示).
    (3)根据下表数据:
    氢氧化物 Al(OH)3 Mg(OH)2 Fe(OH)3 Fe(OH)2
    开始沉淀的pH 3.10 8.54 2.01 7.11
    完全沉淀的pH 4.77 11.04 3.68 9.61
    在“除杂”步骤中,为除去Fe3+和Al3+,溶液的pH最大值应小于
     
    ,常温下,当pH=5时,溶液中c(Al3+)=
     
    mol•L-1(已知常温下Ksp[Al(OH)3]═2.0×10-33).
    (4)“中和合成”的目的是将溶液中Fe2+转变为碳酸亚铁沉淀,则A的操作是
     

    发布:2025/1/19 8:0:1组卷:12引用:1难度:0.5
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