Question

18．将4.42g复盐CuSO₄•x（NH₄）₂SO₄•yH₂O加到过量NaOH溶液中，加热，生成的气体用100mL 1mol/L H₂SO₄吸收，多余的H₂SO₄用80mL 2mol/L NaOH恰好完全中和，另取等质量的复盐溶于水后与足量BaCl₂溶液反应，生成6.99g沉淀，（已知：CuSO₄•x（NH₄）₂SO₄→Cu²⁺+2x NH₄⁺+（x+1）SO₄^2-）求：
（1）4.42g复盐CuSO₄•x（NH₄）₂SO₄•yH₂O中SO₄^2-物质的量
（2）4.42g复盐CuSO₄•x（NH₄）₂SO₄•yH₂O中NH₄⁺物质的量
（3）x、y的值．

Answer 1

分析 （1）根据生成的白色沉淀为硫酸钡，计算出4.42g复盐中含有的硫酸根离子的物质的量；
（2）根据4.42g复盐分解生成的氨气的物质的量计算出铵离子的物质的量；
（3）根据以上计算结果计算出铵离子与硫酸根离子数目之比，从而得出x；再根据计算出的x与计算出复盐的物质的量及y．

解答 解：（1）该复盐中的硫酸根离子与足量BaCl₂溶液反应生成的6.99g沉淀为硫酸钡，则：n（SO₄^2-）=n（BaSO₄）=$\frac{6.99g}{233g/mol}$=0.03mol，
答：4.42g复盐CuSO₄•x（NH₄）₂SO₄•yH₂O中SO₄^2-物质的量为0.03mol；
（2）硫酸中氢离子的物质的量为：n（H⁺）=1mol•L^-1×0.1L×2=0.2mol，氢氧化钠中和的硫酸中氢离子的物质的量为：2mol•L^-1×0.08L=0.16mol，
则与NH₃反应的H⁺的物质的量为：n（NH₄⁺）=n（H⁺）=0.2mol-0.16mol=0.04mol，
答：4.42g复盐CuSO₄•x（NH₄）₂SO₄•yH₂O中NH₄⁺物质的量为0.04mol；
（3）根据计算可知：n（SO₄^2-）=0.03mol、n（NH₄⁺）=0.04mol，则n（NH₄⁺）：n（SO₄^2-）=0.04：0.03=4：3，
即：2x：（x+1）=4：3，
解得：x=2，
复盐的化学式为CuSO₄•2（NH₄）₂SO₄•yH₂O，根据硫酸根离子的物质的量可知，4.42g该复盐的物质的量为：$\frac{0.03}{2+1}$mol=0.01mol，
所以该复盐的摩尔质量为：M（复盐）=$\frac{4.42g}{0.01mol}$=442g•mol^-1，
则：18y+64+96×3+18×4=442，解得：y=1，
答：该复盐中x=2、y=1．

点评 本题考查复盐化学式的确定，题目难度中等，注意掌握复杂化学式的方法，能够根据沉淀的质量、中和反应数据计算出铵根离子与硫酸根离子的物质的量是解题关键．