Question

【題目】為測(cè)定CuSO4溶液的濃度，甲、乙兩同學(xué)設(shè)計(jì)了兩個(gè)方案。回答下列問(wèn)題：

Ⅰ.甲方案

實(shí)驗(yàn)原理：

實(shí)驗(yàn)步驟：

(1)判斷沉淀完全的操作為____________。

(2)步驟②判斷沉淀是否洗凈所選用的試劑為_____________。

(3)步驟③灼燒時(shí)盛裝樣品的儀器名稱(chēng)為__________。

(4)固體質(zhì)量為wg，則c(CuSO4)=________molL-1。

(5)若步驟①?gòu)臒�杯中轉(zhuǎn)移沉淀時(shí)未洗滌燒杯，則測(cè)得c(CuSO4)_________(填“偏高”、“偏低”或“無(wú)影響”)。

Ⅱ.乙方案

實(shí)驗(yàn)原理：，

實(shí)驗(yàn)步驟:

①按右圖安裝裝置(夾持儀器略去)

②……

③在儀器A、B、C、D、E…中加入圖示的試劑

④調(diào)整D、E中兩液面相平，使D中液面保持在0或略低于0刻度位置，讀數(shù)并記錄。

⑤將CuSO4溶液滴入A中攪拌，反應(yīng)完成后，再滴加稀硫酸至體系不再有氣體產(chǎn)生

⑥待體系恢復(fù)到室溫，移動(dòng)E管，保持D、E中兩液面相平，讀數(shù)并記錄

⑦處理數(shù)據(jù)

(6)步驟②為___________。

(7)步驟⑥需保證體系恢復(fù)到室溫的原因是________(填序號(hào))。

a.反應(yīng)熱受溫度影響 b.氣體密度受溫度影響 c.反應(yīng)速率受溫度影響

(8)Zn粉質(zhì)量為ag，若測(cè)得H2體積為bmL，已知實(shí)驗(yàn)條件下，則c(CuSO4)______molL-1(列出計(jì)算表達(dá)式)。

(9)若步驟⑥E管液面高于D管，未調(diào)液面即讀數(shù)，則測(cè)得c(CuSO4)________(填“偏高”、“偏低”或“無(wú)影響”)。

(10)是否能用同樣的裝置和方法測(cè)定MgSO4溶液的濃度：_________(填“是”或“否”)。

Answer 1

【答案】向上層清液中繼續(xù)滴加BaCl2溶液，無(wú)白色沉淀生成，則沉淀完全 AgNO3溶液 坩堝 偏低 檢查裝置氣密性 b 偏高 否

【解析】

甲方案是利用溶液中的硫酸銅與氯化鋇反應(yīng)生成硫酸鋇沉淀，經(jīng)灼燒、洗滌、稱(chēng)重后得到的固體是硫酸鋇，利用硫酸根守恒，計(jì)算出硫酸銅的物質(zhì)的量，從而計(jì)算出濃度；乙方案是利用鋅與稀硫酸反應(yīng)釋放出氫氣的體積，換算成質(zhì)量，計(jì)算出與稀硫酸反應(yīng)的鋅的物質(zhì)的量，再利用鋅的總的物質(zhì)的量減去與酸反應(yīng)的鋅的物質(zhì)的量，得到與硫酸銅反應(yīng)的鋅的物質(zhì)的量，根據(jù)鋅和硫酸銅的物質(zhì)的量關(guān)系，計(jì)算出硫酸銅的物質(zhì)的量，根據(jù)得到硫酸銅的濃度，據(jù)此分析。

Ⅰ．(1)硫酸根離子的檢驗(yàn)是滴加氯化鋇溶液，若產(chǎn)生白色沉淀，證明溶液中含有硫酸根離子，故判斷沉淀完全的操作向上層清液中繼續(xù)滴加BaCl2溶液，無(wú)白色沉淀生成，則沉淀完全；

(2)步驟②判斷沉淀是否洗凈所選用的試劑為AgNO3溶液，硫酸鋇沉淀中可能附著有氯化鋇，為了證明還有沒(méi)氯離子，需要加入硝酸銀溶液，若產(chǎn)生白色沉淀，證明沒(méi)有洗凈；

(3)步驟③灼燒時(shí)盛裝樣品的儀器為坩堝；

(4)固體質(zhì)量為wg，為硫酸鋇的質(zhì)量，硫酸鋇的物質(zhì)的量為n=，根據(jù)硫酸根守恒可知，CuSO4~BaSO4，則c(CuSO4)===molL-1；

(5)若步驟①?gòu)臒�杯中轉(zhuǎn)移沉淀時(shí)未洗滌燒杯，會(huì)使固體的質(zhì)量偏小，物質(zhì)的量偏小，根據(jù)可知，則測(cè)得c(CuSO4)偏低；

Ⅱ．(6)加入藥品之前需檢查裝置的氣密性；步驟②為檢查裝置氣密性；

(7)氣體的體積受溫度和壓強(qiáng)的影響較大，氣體的質(zhì)量不隨溫度和壓強(qiáng)的變化而改變，密度也受溫度和壓強(qiáng)的影響，步驟⑥需保證體系恢復(fù)到室溫的原因是氣體密度受溫度影響；反應(yīng)熱不受溫度的影響，只與反應(yīng)物和生成物自身的能量有關(guān)，不隨溫度壓強(qiáng)而改變；反應(yīng)速率受溫度影響，溫度越高，反應(yīng)速率越快，步驟⑥需保證體系恢復(fù)到室溫與反應(yīng)速率無(wú)關(guān)；

(8)Zn粉質(zhì)量為ag，若測(cè)得H2體積為bmL，已知實(shí)驗(yàn)條件下，氫氣的質(zhì)量=，利用氫氣的質(zhì)量得到氫氣的物質(zhì)的量n=，根據(jù)，與酸反應(yīng)的鋅的物質(zhì)的量為，鋅的總物質(zhì)的量為，與硫酸銅反應(yīng)的鋅的物質(zhì)的量為，根據(jù)，則c(CuSO4)=；

(9)若步驟⑥E管液面高于D管，未調(diào)液面即讀數(shù)，得到氫氣的體積偏小，與硫酸反應(yīng)的鋅的質(zhì)量偏小，與硫酸銅反應(yīng)的鋅的質(zhì)量偏大，則測(cè)得c(CuSO4)偏高；

(10) 不能用同樣的裝置和方法測(cè)定MgSO4溶液的濃度，硫酸鎂不和鋅發(fā)生置換反應(yīng)。