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2016届江苏高考化学复习与增分策略:化学实验基本方法

来源 :中华考试网 2016-01-05

  二、填空题

  11.(2015·浙江嘉兴一模)某化学活动小组按下图所示流程由粗氧化铜样品(含少量氧化亚铁及不溶于酸的杂质)制取无水硫酸铜。

  已知Fe3+、Cu2+、Fe2+三种离子在水溶液中形成氢氧化物沉淀的pH范围如下图所示:

  请回答下列问题:

  (1)在整个实验过程中,下列实验装置不可能用到的是________(填序号)。

  (2)溶液A中所含溶质为________;物质X应选用________(填序号)。

  ①氯水  ②双氧水  ③铁粉  ④高锰酸钾

  (3)从溶液C中制取硫酸铜晶体的实验操作为______________________________。

  (4)用“间接碘量法”可以测定溶液A(不含能与I-发生反应的杂质)中Cu2+的浓度。过程如下:

  第一步:移取10.00 mL溶液A于100 mL容量瓶中,加水定容至100 mL。

  第二步:取稀释后溶液20.00 mL于锥形瓶中,加入过量KI固体,充分反应生成白色沉淀与碘单质。

  第三步:以淀粉溶液为指示剂,用0.050 00 mol·L-1的Na2S2O3标准溶液滴定,前后共测定三次,达到滴定终点时,消耗Na2S2O3标准溶液的体积如下表:(已知:I2+2S2O===2I-+S4O)

  滴定次数 第一次 第二次 第三次 滴定前读数(mL) 0.10 0.36 1.10 滴定后读数(mL) 20.12 20.34 22.12

  ①CuSO4溶液与KI的反应的离子方程式为______________________________。

  ②滴定中,Na2S2O4标准溶液应放在________(填“酸式滴定管”或“碱式滴定管”)中,滴定终点的现象是______________________________。

  ③溶液A中c(Cu2+)=________mol·L-1。

  解析:粗氧化铜中加入过量的稀硫酸后发生下列反应:CuO+H2SO4===CuSO4+H2O、FeO+H2SO4===FeSO4+H2O,过滤后得到的沉淀Ⅰ是不溶于酸的杂质,溶液A中含有的溶质是生成的CuSO4、FeSO4和过量的H2SO4。向溶液A中加入氧化剂X,将Fe2+氧化为Fe3+,从而得到溶液B,考虑到不能引入新杂质,X最好选用双氧水。向溶液B中再加入适量的Cu(OH)2固体,可反应掉部分过量的硫酸,生成硫酸铜,同时使溶液pH升高到4.0,使Fe3+全部转化为Fe(OH)3沉淀,然后过滤,得到的沉淀Ⅱ就是Fe(OH)3,溶液C就是含少量硫酸的硫酸铜溶液,将此溶液蒸发浓缩、冷却结晶、过滤,即可得到硫酸铜晶体,将硫酸铜晶体加热失水,制得无水硫酸铜。整个过程涉及溶解、过滤、蒸发结晶、灼烧固体等操作,没有涉及气体制备和萃取分液操作,因此装置①、③是不可能用到的。用“间接碘量法”测定溶液A中Cu2+浓度时,根据实验现象可知,向溶液A中加入过量KI固体时生成了白色沉淀与碘单质,说明发生了氧化还原反应,Fe2+不能氧化I-,氧化剂只能是Cu2+,其本身被还原为Cu+,Cu+与I-结合成CuI白色沉淀,据此可写出有关的离子方程式。Na2S2O3的水溶液呈碱性,滴定时应放在碱式滴定管中。根据实验数据可知,第三次滴定的数据存在明显问题,误差过大,应舍去,按第一次和第二次的数据计算,平均消耗Na2S2O3溶液的体积是20.00 mL,根据2Cu2+~I2~2S2O,20.00 mL稀释后的溶液A中Cu2+的物质的量n(Cu2+)=n(S2O)=0.02000 L×0.05000 mol·L-1=0.00100 mol,则原溶液A中Cu2+的物质的量浓度c(Cu2+)=×5=0.5000 mol·L-1。

  答案:(1)①③

  (2)CuSO4、FeSO4、H2SO4 ②

  (3)蒸发浓缩、冷却结晶、过滤

  (4)①2Cu2++4I-===2CuI↓+I2

  ②碱式滴定管 最后一滴标准液滴入,溶液由蓝色变为无色,振荡,半分钟内溶液无明显变化

  ③0.5000

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