题目内容
4．硫酸盐有着广泛的应用．（1）以下是CuSO4•5H2O的实验室制备流程图（如图1）．
根据题意完成下列填空：
①理论上，为了制得纯净的CuSO4•5H2O晶体，需要消耗稀硫酸、稀硝酸溶质物质的量之比为3：2，发生反应的离子方程式为3Cu+8H++2NO3-═3Cu2++2NO↑+4H2O．
②实际生产过程中对所加稀硝酸的浓度控制要求比较高，通常用标准氢氧化钠溶液来滴定．滴定过程中若用酚酞作指示剂，终点现象是溶液由无色变成红色（或浅红色），且半分钟内不褪色．
请在下图中画出滴定过程中溶液的pH随所滴加氢氧化钠溶液体积的变化的曲线图（如图2）（要求过A点）．
③用惰性电极电解一定浓度的硫酸铜溶液．通电一段时间后，向所得的溶液中加入0.1mol Cu2（OH）2CO3后恰好恢复到电解前的浓度和pH（不考虑CO2的溶解），则电解过程中共转移电子的物质的量为0.6mol．
（2）为测定混合肥料K2SO4、（NH4）2SO4中钾的含量，完善下列步骤：
①称取钾氮肥试样并溶于水，加入足量BaCl2或Ba（OH）2溶液，产生白色沉淀．
②过滤、洗涤、、干燥（依次填写实验操作名称）．
③冷却、称重．
若试样为m g，沉淀的物质的量为n mol，则试样中K2SO4的物质的量为$\frac{m-132n}{42}$mol（用含m、n的代数式表示）．
（3）PbSO4难溶于水却可溶于醋酸，你认为可能的原因是②③．
①醋酸铅可溶于水 ②醋酸铅是弱电解质 ③醋酸铅在水中形成电离平衡时的c（Pb2+）小于PbSO4的溶解平衡的c（Pb2+） ④因醋酸是弱酸，故反应可进行．
分析 （1）①在酸性条件下，硝酸盐具有氧化性，能氧化单质铜生成硝酸铜、一氧化氮和水；根据方程式判断硫酸和硝酸的物质的量之比；
②根据酚酞的变色范围8～10，所以终点时的现象是溶液由无色变成红色（或浅红色），且半分钟内不褪色；由于随着氢氧化钠溶液的滴加，溶液的pH会逐渐增大，邻近终点时pH会发生突变，据此画出滴定过程中溶液的pH随所滴加氢氧化钠溶液体积的变化的曲线图；
③碱式碳酸铜和稀硫酸反应生成硫酸铜、水和二氧化碳，所以加入0.1mol碱式碳酸铜[Cu2（OH）2CO3]相当于加入0.2molCuO、0.1molH2O，根据生成物知，阴极上铜离子和氢离子放电、阳极上氢氧根离子放电，根据铜和氢气的物质的量与转移电子之间的关系式计算转移电子的物质的量；
（2）①混合肥料中含有K2SO4、（NH4）2SO4，要产生白色沉淀，产生的白色沉淀应该是硫酸钡，据此分析；
②从溶液中分离出白色沉淀应该是过滤，过滤出的沉淀必须通过洗涤和干燥；
③设K2SO4、（NH4）2SO4的物质的量分别是x mol和y mol，根据硫酸根守恒和质量和列方程组计算；
（3）根据硫酸铅在水溶液里存在溶解平衡，加入醋酸时，醋酸根离子和铅离子生成弱电解质醋酸铅，促进硫酸铅溶解．
解答 解：（1）①在酸性条件下，硝酸盐具有氧化性，能氧化单质铜，反应的离子方程式是3Cu+8H++2NO3-═3Cu2++2NO↑+4H2O；根据方程式可知，如果硝酸的物质的量是2mol，则根据氢原子守恒可知，硫酸的物质的量就是（8mol-2mol）÷2=3mol，所以硫酸和硝酸的物质的量之比是3：2，
故答案为：3：2；3Cu+8H++2NO3-═3Cu2++2NO↑+4H2O；
②由于酸不能使酚酞变色，而碱可以使酚酞显红色，所以终点时的现象是溶液由无色变成红色（或浅红色），且半分钟内不褪色；由于随着氢氧化钠溶液的滴加，溶液的pH会逐渐增大，邻近终点时pH会发生突变，所以正确的图象是
，
故答案为：溶液由无色变成红色（或浅红色），且半分钟内不褪色；．
③碱式碳酸铜和稀硫酸反应生成硫酸铜、水和二氧化碳，所以加入0.1mol碱式碳酸铜[Cu2（OH）2CO3]相当于加入0.2molCuO、0.1molH2O，根据生成物知，阴极上铜离子和氢离子放电、阳极上氢氧根离子放电，根据Cu原子、H原子守恒得阴极上析出n（Cu）=0.2mol、n（H2）=0.1mol，则转移电子的物质的量=0.2mol×2+0.1mol×2=0.6mol，故答案为：0.6mol；
（2）①混合肥料中含有K2SO4、（NH4）2SO4，要产生白色沉淀，产生的白色沉淀应该是硫酸钡，所以加入的试剂是BaCl2或Ba（OH）2，
故答案为：BaCl2或Ba（OH）2；
②从溶液中分离出白色沉淀应该是过滤，过滤出的沉淀必须通过洗涤和干燥，即正确的操作分别是过滤、洗涤、干燥（或烘干），故答案为：过滤、洗涤、干燥；
③设K2SO4、（NH4）2SO4的物质的量分别是x mol和y mol，根据硫酸根守恒和质量和则有$\left\{\begin{array}{l}{x+y=n}\\{174x+132y=m}\end{array}\right.$，解得x=$\frac{m-132n}{42}$，故答案为：$\frac{m-132n}{42}$；
（3）硫酸铅在水溶液里存在溶解平衡，加入醋酸时，醋酸根离子和铅离子生成弱电解质醋酸铅，促进硫酸铅溶解，所以醋酸铅是弱电解质，并且醋酸铅在水中形成电离平衡时的c（Pb2+）小于PbSO4的溶解平衡的c（Pb2+），故答案为：②③．
点评 本题以CuSO4•5H2O的实验室制备流程为载体考查方程式的书写，酸碱滴定实验，电解原理以及物质分离提纯等基本操作、化学计算等，题目难度中等，需要学生具有扎实的基础知识与灵活运用知识解决问题的能力．
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暑假作业北京艺术与科学电子出版社系列答案| A． | 纤维素和淀粉的分子式均为（C6H10O5）n，故彻底水解后的产物个数均为n×NA，一样多 | |
| B． | 1mol油脂经过皂化反应得到的高级脂肪酸钠和甘油的个数比为3：1 | |
| C． | 一定条件下，1mol的液化石油气含有的气体分子个数不为NA | |
| D． | 1mol的PX（对二甲苯）与足量的KMn04（H+）反应的有机产物可与钠反应得到2mol H2 |
| 物质 | 微粒数 | 质量（g） | 物质的量（mol） | 摩尔质量（g/mol） |
| O2 | 16 | |||
| HNO3 | 6.02×1022 | |||
| NaOH | 0.25 | |||
| Fe2+ | 28 | |||
| MgCl2 | 1.204×1024 |
| A． | SO2、CaO、CO均为酸性氧化物 | |
| B． | 硫酸钡和水都是弱电解质 | |
| C． | 向煮沸的1mol•L-1 NaOH溶液中滴加饱和FeCl3溶液制备Fe（OH）3胶体 | |
| D． | 福尔马林、水玻璃、氨水均为混合物 |
．
羟基磷灰石是一种重要的生物无机材料，其常用的制备方法有两种：
