Question

（16分）硫酸鹽有著廣泛的應用。
（1）以下是CuSO₄·5H₂O的實驗室制備流程圖。

根據題意完成下列填空：
① 理論上，為了制得純凈的CuSO₄·5H₂O晶體，需要消耗稀硫酸、稀硝酸溶質物質的量之比為      ，發生反應的離子方程式為                            。
② 實際生產過程中對所加稀硝酸的濃度控制要求比較高，通常用標準氫氧化鈉溶液來滴定。滴定過程中若用酚酞作指示劑，終點現象是                            。請在下圖中畫出滴定過程中溶液的pH隨所滴加氫氧化鈉溶液體積的變化的曲線圖（要求過A點）。

③用惰性電極電解一定濃度的硫酸銅溶液，通電一段時間后，向所得的溶液中加入0.1mol Cu₂ (OH)₂CO₃后恰好恢 復到電解前的濃度和pH(不考慮CO₂的溶解)。則電解過程中共轉移電子的物質的量為        
（2）為測定混合肥料K₂SO₄、(NH₄)₂SO₄中鉀的含量，完善下列步驟：
①稱取鉀氮肥試樣并溶于水，加入足量        溶液，產生白色沉淀。
②        、        、        （依次填寫實驗操作名稱）。
③冷卻、稱重。
若試樣為m g，沉淀的物質的量為n mol，則試樣中K₂SO₄的物質的量為：         mol.
(用含m、n的代數式表示)。
（3）PbSO₄難溶于水卻可溶于醋酸，你認為可能的原因是       
①醋酸鉛可溶于水          ②醋酸鉛是弱電解質
③醋酸鉛在水中形成電離平衡時的c（Pb²⁺）小于PbSO₄的溶解平衡的c（Pb²⁺）
⑤因醋酸是弱酸，故反應可進行

Answer 1

（18分）
（1）①3:2 （2分）3Cu +8H⁺ +2NO₃^－= 3Cu²⁺ + 2NO↑+4H₂O（2分）
② 溶液由無色變成紅色（或淺紅色），且半分鐘內不褪色（2分）
（2分）
③0.6mol（2分） 
（2）①BaCl₂或Ba(OH)₂  (2分)   ②過濾、洗滌、干燥（或烘干）（2分)
mol（2分）
（3） ①②③ （少選得1分，多選、錯選無分）  （2分）

（1）①在酸性條件下，硝酸鹽具有氧化性，能氧化單質銅，反應的離子方程式是3Cu +8H⁺ +2NO₃^－= 3Cu²⁺ + 2NO↑+4H₂O。根據方程式可知，如果硝酸的物質的量是2mol，則根據氫原子守恒可知，硫酸的物質的量就是（8mol－2mol）÷2＝3mol，所以硫酸和硝酸的物質的量之比是3︰2。
②由于酸不能使酚酞變色，而堿可以使酚酞顯紅色，所以終點時的現象是溶液由無色變成紅色（或淺紅色），且半分鐘內不褪色。由于隨著氫氧化鈉溶液的滴加，溶液的pH會逐漸增大，鄰近終點時pH會方式突變，所以正確的圖像是：
。
③根據離子的放電順序可知，惰性電極電解一定濃度的硫酸銅溶液時，陽極是溶液中的OH^－放電，而陰極首先是Cu^2＋放電，然后是溶液中的氫離子放電。由于向所得的溶液中加入0.1mol Cu₂ (OH)₂CO₃后恰好恢復到電解前的濃度和pH，而Cu₂ (OH)₂CO₃可以寫成2CuO·CO₂·H₂O，反應中轉移電子的物質的量是0.1mol×2×2＋0.1mol×2×1＝0.6mol。（2）①產生的白色沉淀應該是硫酸鋇，所以加入的試劑是BaCl₂或Ba(OH)₂。
②從溶液中分離出白色沉淀應該是過濾。過濾出的沉淀必須通過洗滌和干燥，即正確的操作分別是過濾、洗滌、干燥（或烘干）。
③設K₂SO₄、(NH₄)₂SO₄的物質的量分別是x和y，則x＋y＝n，144x＋132y＝m，解得x＝mol。
（3）離子反應發生的條件有氣體生成或有沉淀生成或者有難電離的物質生成，由于硫酸鉛不溶于水，所以根據有PbSO₄難溶于水卻可溶于醋酸可知選項①②③都是正確的，而與醋酸是弱酸無關系，答案選①②③。