CuSO4∙5H2O是铜的重要化合物,有着广泛的应用。CuSO4∙5H2O的实验室制法如下:
Ⅰ.实验室用含有杂质(FeO、Fe2O3)的废CuO制备胆矾晶体经历下列过程(Fe3+在pH=5时已完全沉淀)
回答下列问题:
⑴用98%的浓硫酸配制溶解所用的4.5 mol∙L-1的稀硫酸,只需 种玻璃仪器
⑵步骤②目的是将溶液Ⅰ中的Fe2+充分转化成Fe3+,实验操作是
发生反应的离子方程式:
⑶如何证明Fe2+已经充分转化?
⑷步骤④之后的实验操作是 ,所需仪器是铁架台(带铁圈)、
及抽滤装置。
Ⅱ.实验室用铜粉制备的CuSO4∙5H2O流程图如下:
根据题意完成下列填空:
⑴理论上,为了制得纯净的CuSO4·5H2O晶体,需要消耗稀硫酸、稀硝酸溶质物质的量之比为 ,
发生反应的离子方程式为 。
⑵实际制得的胆矾晶体中还是含有一些杂质,通常采用 法提纯。
⑶实际生产过程中对所加稀硝酸的浓度控制要求比较高,通常用标准氢氧化钠溶液来滴定。滴定过程中若用酚酞作指示剂,终点现象是
。
请在图中画出滴定过程中溶液的pH随所滴加氢氧化钠溶液体积的变化的曲线图(要求过A点)。
⑷上述使用的标准氢氧化钠溶液已经通过基准物质的标定。下列物质中通常可用来标定碱液的基准物质是 。
A.醋酸
B.草酸
C.苯甲酸
D.苯酚
Ⅰ.⑴5 ⑵加入适量H2O2 2 Fe2++H2O2+2 H+=2 Fe3++2H2O
⑶取溶液Ⅱ少许,加入(H+)KMnO4溶液,若溶液不褪色,则Fe2+已充分转化
⑷蒸发浓缩,冷却结晶 蒸发皿、玻璃棒、酒精灯。
Ⅱ.⑴3∶2,3Cu+8 H++2NO3-=3Cu2++2NO↑+4H2O。 ⑵重结晶
⑶加入最后一滴标准液,溶液变浅红色并在30s内不褪色。
⑷BC。
Ⅰ.(1)需要的玻璃仪器水量筒、烧杯、玻璃棒、容量瓶、胶头滴管共计5种。
(2)要氧化亚铁离子,且不能引入新的杂质,应该选择双氧水,方程式为2 Fe2++H2O2+2 H+=2 Fe3++2H2O。
(3)因为亚铁离子具有还原性,能使酸性高锰酸钾溶液褪色,据此可以检验,即取溶液Ⅱ少许,加入(H+)KMnO4溶液,若溶液不褪色,则Fe2+已充分转化。
Ⅱ.(1)发生反应的离子方程式为3Cu+8 H++2NO3-=3Cu2++2NO↑+4H2O,所以消耗稀硫酸、稀硝酸溶质物质的量之比(8-2)÷2︰2=3︰2。
(2)要进一步提纯硫酸铜晶体,则需要重结晶。
(3)因为碱能使酚酞试液显红色,所以终点现象是加入最后一滴标准液,溶液变浅红色并在30s内不褪色。临近终点是pH会发生突变,图像为(见答案)。
(4)醋酸是弱酸,苯酚的酸性更弱,所以答案选BC。