高氯酸銅[Cu(C1O
4)
2?6H
2O]易溶于水,120℃開始分解,常用于生產(chǎn)電極和作燃燒的催化劑等.實(shí)驗(yàn)室制備少量高氯酸銅的步驟如下:
(1)制備純凈的硫酸銅稱取15g粗CuSO
4(含F(xiàn)e
2+)放入小燒杯中,加入50mL蒸餾水,攪拌.滴入少量稀硫酸,再滴加2mL3%的H
2O
2溶液,充分反應(yīng).將溶液冷卻,逐滴加入0.5~1mol?L
-1的NaOH溶液,直到pH=3.5~4,過濾,濾液轉(zhuǎn)移到潔凈的蒸發(fā)皿中,用稀硫酸將溶液pH調(diào)至1-2,再經(jīng)蒸發(fā)、結(jié)晶、洗滌、晾干得精制的硫酸銅晶體(已知開始沉淀至沉淀完全的pH:Fe
3+為2~3.7,Cu
2+為4.7~6.7).
①加入酸化的過氧化氫溶液,發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為
2Fe2++2H++H2O2=2Fe3++2H2O
2Fe2++2H++H2O2=2Fe3++2H2O
.
②用NaOH溶液將溶液pH調(diào)至3.5~4,其目的是
使Fe2+完全轉(zhuǎn)化為Fe(OH)3沉淀,而銅離子不沉淀
使Fe2+完全轉(zhuǎn)化為Fe(OH)3沉淀,而銅離子不沉淀
.
(2)依據(jù)用(1)制得的精制硫酸銅晶體,制備高純度的Cu(C1O
4)
2?6H
2O,請補(bǔ)充實(shí)驗(yàn)
步驟.該實(shí)驗(yàn)可選用的試劑有:70%HClO
4溶液,Na
2CO
3?1OH
2O,鹽酸酸化的氯化鋇溶液.
a.稱取7.0gCuSO
4?5H
2O和8.OgNa
2CO
3?10H
2O,混合研細(xì)后,投入100mL沸水,快速攪拌,靜置得綠色沉淀.
b.過濾,用少量蒸餾水洗滌沉淀
2-3
2-3
次.
c.用
鹽酸酸化的氯化鋇
鹽酸酸化的氯化鋇
檢驗(yàn)沉淀是否洗滌干凈,
d.在沉淀中慢慢滴加70%HClO
4溶液,攪拌至
剛好不產(chǎn)生氣泡
剛好不產(chǎn)生氣泡
為止.
e.過濾,得藍(lán)色高氯酸銅溶液.f.在通風(fēng)櫥中蒸發(fā)至不再產(chǎn)生白霧,繼續(xù)蒸發(fā)至有晶膜出現(xiàn),冷卻、結(jié)晶、過濾、洗滌,得藍(lán)色晶體.
g.60℃下,在烘箱中干燥2h,得Cu(ClO
4)2?6H
2O晶體8.4g.
①補(bǔ)充上述步驟b、c和d.
②本次實(shí)驗(yàn)產(chǎn)率為_
80.9%
80.9%
.
③某溫度下,高氯酸銅同時按兩種方式分解:(A).Cu(ClO
4)
2═CuCl
2+4O
2↑(B).2Cu(ClO
4)
2═2CuO+7O
2↑十+2Cl
2↑
若測得V(O
2)/V(Cl
2)=n,則按(A)式分解的高氯酸銅的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為
(用含n的代數(shù)式表示).