Question

15．某結晶水合物含有兩種陽離子和一種陰離子．稱取兩份質(zhì)量均為10.00g的該結晶水合物，分別制成溶液．
一份加入足量NaOH溶液，生成藍色沉淀，將此懸濁液加熱，逸出的氣體能使?jié)駶櫟募t色石蕊試紙變藍，此氣體恰好可被50.00mL1.00mol/L鹽酸完全吸收．同時藍色沉淀變?yōu)楹谏�沉淀�?br />另一份加入足量的BaCl₂溶液，生成不溶于稀硝酸白色沉淀，經(jīng)過濾、洗滌、干燥稱其質(zhì)量為11.65g．
（1）該結晶水合物中含有的兩種陽離子是Cu²⁺和NH₄⁺，陰離子是SO₄^2-．
（2）試通過計算確定該結晶水合物的化學式（NH₄）₂Cu（SO₄）₂•6H₂O或（NH₄）₂SO₄•CuSO₄•6H₂O（寫出計算過程，注意解題規(guī)范）．

Answer 1

分析 一份加入足量NaOH溶液，生成藍色沉淀，將此懸濁液加熱，逸出的氣體能使?jié)駶櫟募t色石蕊試紙變藍，說明生成氨氣，陽離子含有NH₄⁺，且n（NH₄⁺）=n（NH₃）=n（HCl）=0.05L×1mol/L=0.05mol，藍色沉淀為氫氧化銅，說明含有Cu²⁺，另一份加入足量的BaCl₂溶液，生成不溶于稀硝酸白色沉淀，經(jīng)過濾、洗滌、干燥稱其質(zhì)量為11.65g，應為BaSO₄，可知n（SO₄^2-）=n（BaSO₄）=$\frac{11.65g}{233g/mol}$=0.05mol，以此可確定n（（NH₄）₂SO₄）：（CuSO₄），結合質(zhì)量確定水的量，可確定化學式．

解答 解：（1）一份加入足量NaOH溶液，生成藍色沉淀，將此懸濁液加熱，逸出的氣體能使?jié)駶櫟募t色石蕊試紙變藍，說明生成氨氣，陽離子含有NH₄⁺，藍色沉淀為氫氧化銅，說明含有Cu²⁺，另一份加入足量的BaCl₂溶液，生成不溶于稀硝酸白色沉淀，應為BaSO₄，說明含有SO₄^2-，
故答案為：Cu²⁺、NH₄⁺；SO₄^2-；
（2）氨氣被50.00mL1.00mol/L鹽酸完全吸收，則n（NH₄⁺）=n（NH₃）=n（HCl）=0.05L×1mol/L=0.05mol，由沉淀質(zhì)量可知n（SO₄^2-）=n（BaSO₄）=$\frac{11.65g}{233g/mol}$=0.05mol，
由電荷守恒可知2n（Cu²⁺）+n（NH₄⁺）=2n（SO₄^2-），n（Cu²⁺）=0.025mol，
則n（H₂O）=$\frac{10g-0.05mol×18g/mol-0.025mol×64g/mol-0.05mol×96g/mol}{18g/mol}$=0.15mol，則n（（NH₄）₂SO₄）：n（CuSO₄）：n（H₂O）=0.025：0.0525：0.15=1：1：6，則化學式為（NH₄）₂SO₄•CuSO₄•6H₂O或（NH₄）₂Cu（SO₄）₂•6H₂O．
故答案為：（NH₄）₂Cu（SO₄）₂•6H₂O或（NH₄）₂SO₄•CuSO₄•6H₂O．

點評 本題考查無機物的推斷，為高頻考點，側重于學生的分析能力、實驗能力和計算能力的考查，解答時注意從電荷守恒和質(zhì)量守恒的角度分析，難道中等．