Question

18．將4.42g復鹽CuSO₄•x（NH₄）₂SO₄•yH₂O加到過量NaOH溶液中，加熱，生成的氣體用100mL 1mol/L H₂SO₄吸收，多余的H₂SO₄用80mL 2mol/L NaOH恰好完全中和，另取等質(zhì)量的復鹽溶于水后與足量BaCl₂溶液反應，生成6.99g沉淀，（已知：CuSO₄•x（NH₄）₂SO₄→Cu²⁺+2x NH₄⁺+（x+1）SO₄^2-）求：
（1）4.42g復鹽CuSO₄•x（NH₄）₂SO₄•yH₂O中SO₄^2-物質(zhì)的量
（2）4.42g復鹽CuSO₄•x（NH₄）₂SO₄•yH₂O中NH₄⁺物質(zhì)的量
（3）x、y的值．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)生成的白色沉淀為硫酸鋇，計算出4.42g復鹽中含有的硫酸根離子的物質(zhì)的量；
（2）根據(jù)4.42g復鹽分解生成的氨氣的物質(zhì)的量計算出銨離子的物質(zhì)的量；
（3）根據(jù)以上計算結果計算出銨離子與硫酸根離子數(shù)目之比，從而得出x；再根據(jù)計算出的x與計算出復鹽的物質(zhì)的量及y．

解答 解：（1）該復鹽中的硫酸根離子與足量BaCl₂溶液反應生成的6.99g沉淀為硫酸鋇，則：n（SO₄^2-）=n（BaSO₄）=$\frac{6.99g}{233g/mol}$=0.03mol，
答：4.42g復鹽CuSO₄•x（NH₄）₂SO₄•yH₂O中SO₄^2-物質(zhì)的量為0.03mol；
（2）硫酸中氫離子的物質(zhì)的量為：n（H⁺）=1mol•L^-1×0.1L×2=0.2mol，氫氧化鈉中和的硫酸中氫離子的物質(zhì)的量為：2mol•L^-1×0.08L=0.16mol，
則與NH₃反應的H⁺的物質(zhì)的量為：n（NH₄⁺）=n（H⁺）=0.2mol-0.16mol=0.04mol，
答：4.42g復鹽CuSO₄•x（NH₄）₂SO₄•yH₂O中NH₄⁺物質(zhì)的量為0.04mol；
（3）根據(jù)計算可知：n（SO₄^2-）=0.03mol、n（NH₄⁺）=0.04mol，則n（NH₄⁺）：n（SO₄^2-）=0.04：0.03=4：3，
即：2x：（x+1）=4：3，
解得：x=2，
復鹽的化學式為CuSO₄•2（NH₄）₂SO₄•yH₂O，根據(jù)硫酸根離子的物質(zhì)的量可知，4.42g該復鹽的物質(zhì)的量為：$\frac{0.03}{2+1}$mol=0.01mol，
所以該復鹽的摩爾質(zhì)量為：M（復鹽）=$\frac{4.42g}{0.01mol}$=442g•mol^-1，
則：18y+64+96×3+18×4=442，解得：y=1，
答：該復鹽中x=2、y=1．

點評 本題考查復鹽化學式的確定，題目難度中等，注意掌握復雜化學式的方法，能夠根據(jù)沉淀的質(zhì)量、中和反應數(shù)據(jù)計算出銨根離子與硫酸根離子的物質(zhì)的量是解題關鍵．