- 气体的检验
- 共1690题
对于0.5mol/L Fe2(SO4)3和0.5mol/L CuSO4的混合溶液100mL,可用下列两种方法进行分离、提纯和转化.
方法1、用下图所示的流程进行分离,同时获得硫酸亚铁晶体和铜粉.
请回答:
(1)由滤液制取FeSO4•7H2O晶体要经过______、______、过滤、洗涤等步骤,要想加快过滤的速度可以通过抽滤的方法,则抽滤要用到的主要仪器是______.
(2)用100mL的混合液制取FeSO4•7H2O晶体,制得的晶体质量至少______g.
方法2、用纸层析方法进行分离,实验步骤如下:
①点样:如右图所示,在滤纸条末端约2cm处用铅笔画一个小圆点作为原点.
在原点处滴一滴Fe2(SO4)3和CuSO4的混合溶液.晾干后再滴,重复3次,要求留下斑点的直径小于0.5cm.将滤纸条用大头针固定在橡胶塞下面.
②展开:在大试管中加入9mL丙酮和1mL 3mol•L-1硫酸,混合均匀.把滤纸末端浸入溶剂中约0.5cm,注意不要让试样点接触展开剂.塞紧橡胶塞,将大试管垂直静置.
③显色:待溶剂扩散到滤纸上端时,取下滤纸,放在盛有浓氨水的试剂瓶瓶口上方,用氨气熏.请回答:
(3)硫酸的作用是______;在层析操作时,不让滤纸上的试样点接触展开剂的原因是______.
(4)氨熏后红棕色出现在滤纸上端,其原因是______,由______可判断分离的效果.
正确答案
解:(1)将混合液来制备绿矾时应先将溶液加热浓缩、然后冷却结晶,将析出的固体洗涤、干燥,即可得到绿矾,抽滤装置不同于普通过滤装置,由减压系统(真空泵),吸滤瓶和布氏漏斗等组成,
故答案为:加热蒸发;冷却结晶;布氏漏斗、吸滤瓶;
(2)因为Fe+Fe2(SO4)3=3FeSO4,Fe+CuSO4═Cu+FeSO4;,所以加过量铁后,溶液中溶质是硫酸亚铁,硫酸根最终都变成硫酸亚铁,根据硫酸根守恒,0.5mol/L Fe2(SO4)3和0.5mol/L CuSO4的混合溶液100mL,n(FeSO4)=n(SO42-)=0.1L×0.5mol/L×3+0.1L×0.5mol/L=0.2mol,n(FeSO4•7H2O)=n(FeSO4)=0.2mol,所以m(FeSO4•7H2O)=0.2mol×278g/mol=55.6g,
故答案为:55.6;
(3)Fe3+发生水解反应:Fe3++3H2O⇌Fe(OH)3+3H+,Cu2+发生水解反应:Cu2++2H2O⇌Cu(OH)2+2H+,加入硫酸,可抑制Cu2+和Fe3+的水解;纸上层析中要求流动相溶剂对分离物质应有适当的溶解度,由于样品中各物质分配系数不同,因而扩散速度不同,所以纸上层析法是利用试样中各种离子随展开剂在滤纸上展开的速率不同而形成不同位置的色斑,如果试样接触展开剂,样点里要分离的离子或者色素就会进入展开剂,导致实验失败,
故答案为:抑制Cu2+和Fe3+的水解;如果试样接触展开剂,样点里要分离的离子或者色素就会进入展开剂,导致实验失败;
(4)该题的展开剂为9mL丙酮和1mL 3mol•L-1硫酸,Fe3+更易溶于丙酮,展开的速度快,所以因氨熏后红棕色出现在滤纸上端;纸上层析法由于样品中各物质分配系数不同,因而扩散速度不同而形成不同位置的色斑,所以色斑的形成和距离可判断分离的效果,
故答案为:Fe3+更易溶于丙酮,展开的速度快;色斑的形成和距离.
解析
解:(1)将混合液来制备绿矾时应先将溶液加热浓缩、然后冷却结晶,将析出的固体洗涤、干燥,即可得到绿矾,抽滤装置不同于普通过滤装置,由减压系统(真空泵),吸滤瓶和布氏漏斗等组成,
故答案为:加热蒸发;冷却结晶;布氏漏斗、吸滤瓶;
(2)因为Fe+Fe2(SO4)3=3FeSO4,Fe+CuSO4═Cu+FeSO4;,所以加过量铁后,溶液中溶质是硫酸亚铁,硫酸根最终都变成硫酸亚铁,根据硫酸根守恒,0.5mol/L Fe2(SO4)3和0.5mol/L CuSO4的混合溶液100mL,n(FeSO4)=n(SO42-)=0.1L×0.5mol/L×3+0.1L×0.5mol/L=0.2mol,n(FeSO4•7H2O)=n(FeSO4)=0.2mol,所以m(FeSO4•7H2O)=0.2mol×278g/mol=55.6g,
故答案为:55.6;
(3)Fe3+发生水解反应:Fe3++3H2O⇌Fe(OH)3+3H+,Cu2+发生水解反应:Cu2++2H2O⇌Cu(OH)2+2H+,加入硫酸,可抑制Cu2+和Fe3+的水解;纸上层析中要求流动相溶剂对分离物质应有适当的溶解度,由于样品中各物质分配系数不同,因而扩散速度不同,所以纸上层析法是利用试样中各种离子随展开剂在滤纸上展开的速率不同而形成不同位置的色斑,如果试样接触展开剂,样点里要分离的离子或者色素就会进入展开剂,导致实验失败,
故答案为:抑制Cu2+和Fe3+的水解;如果试样接触展开剂,样点里要分离的离子或者色素就会进入展开剂,导致实验失败;
(4)该题的展开剂为9mL丙酮和1mL 3mol•L-1硫酸,Fe3+更易溶于丙酮,展开的速度快,所以因氨熏后红棕色出现在滤纸上端;纸上层析法由于样品中各物质分配系数不同,因而扩散速度不同而形成不同位置的色斑,所以色斑的形成和距离可判断分离的效果,
故答案为:Fe3+更易溶于丙酮,展开的速度快;色斑的形成和距离.
银、铜均属于重金属,从银铜合金废料中回收银并制备含铜化合物产品的工艺如图所示:
(1)熔炼时被氧化的元素是______,酸浸时反应的离子方程式为______.为提高酸浸时铜元素的浸出率及浸出速率,酸浸前应对渣料进行处理,其处理方法是______.
(2)操作a是______,固体B转化为CuAlO2的过程中,存在如下反应,请填写空白处:______CuO+______Al2O3______+______↑.
(3)若残渣A中含有n mol Ag,将该残渣全部与足量的稀HNO3置于某容器中进行反应,写出反应的化学方程式______.为彻底消除污染,可将反应中产生的气体与V L(标准状况)空气混合通入水中,则V至少为______L(设空气中氧气的体积分数为0.2).
(4)已知2Cu+ Cu+Cu2+,试分析CuAlO2分别与足量盐酸、稀硝酸混合后,产生现象的异同点______.
(5)假设粗银中的杂质只有少量的铜,利用电化学方法对其进行精炼,则粗银应与电源的______极相连,当两个电极上质量变化值相差30.4g时,则两个电极上银质量的变化值相差______g.
正确答案
解:由工艺流程图可知,废料在空气中熔炼时,Cu被氧化,滤渣中含有CuO及少量Ag,向滤渣中加入硫酸进行酸浸,CuO与硫酸反应,过滤得到硫酸铜溶液(含有硫酸),滤渣A为Ag;向滤液中加入硫酸铝、氢氧化钠,得到氢氧化铝、氢氧化铜,灼烧中会得到CuO、Al2O3,二者反应得到CuAlO2.
(1)由上述分析可知,空气中熔炼时Cu被氧化;用硫酸进行酸浸,CuO与硫酸反应生成硫酸铜与水,反应离子方程式为:CuO+2H+=Cu2++H2O;将渣料粉碎,增大接触面积,加快反应速率;
故答案为:Cu;CuO+2H+=Cu2++H2O;将渣料粉碎;
(2)操作a是分离互不相溶的液体与固体,应是过滤;由上述分析可知,CuO、Al2O3反应得到CuAlO2,由电荷守恒可知,O元素化合价升高,有氧气生成,反应前Cu为+2价,反应后为+1,化合价降低1,反应前氧为-2价,反应后为0,化合价升高2,两者的最小公倍数是2,再根据原子守恒得:4CuO+2Al2O3=4CuAlO2+O2↑,
故答案为:过滤;4; 2; 4CuAlO2;O2;
(3)Ag与稀硝酸反应生成硝酸银、NO与水,反应方程式为:3Ag+4HNO3=3AgNO3+NO↑+2H2O;反应生成的NO、氧气与水反应又得到硝酸,纵观整个过程,Ag失去电子等于氧气获得电子,故消耗氧气物质的量为=0.25n mol,标况下需要氧气的体积为0.25n mol×22.4L/mol=5.6n L,需要空气的体积为5.6n L÷20%=28n L,
故答案为:3Ag+4HNO3=3AgNO3+NO↑+2H2O;28n;
(4)CuAlO2分别与足量盐酸反应得到Cu、氯化铜、氯化铝,现象为得到蓝色溶液、有红色固体生成;硝酸具有强氧化性,过量的硝酸与CuAlO2反应得到硝酸铜、硝酸铝、NO,溶液变蓝色,相同点是均得到蓝色溶液;不同点是与盐酸混合有红色固体出现,而与硝酸混合没有固体出现,但有气泡产生,
故答案为:相同点是均得到蓝色溶液;不同点是与盐酸混合有红色固体出现,而与硝酸混合没有固体出现,但有气泡产生;
(5)电解精炼时,粗银作阳极、纯银作阴极,阳极上Ag、Cu都失电子生成金属阳离子,阴极上只有银离子得电子生成Ag,两个电极上质量变化值相差30.4g为Cu放电析出的Ag与Cu的质量之差,设Cu为xmol,根据电子转移守恒,则Cu放电形成Ag为2x mol,故2x×108-64x=30.4,解得x=0.2,两个电极上银质量的变化值之差为Cu放电生成Ag的质量,故为0.2mol×2×108g/mol=43.2g,
故答案为:正;43.2g.
解析
解:由工艺流程图可知,废料在空气中熔炼时,Cu被氧化,滤渣中含有CuO及少量Ag,向滤渣中加入硫酸进行酸浸,CuO与硫酸反应,过滤得到硫酸铜溶液(含有硫酸),滤渣A为Ag;向滤液中加入硫酸铝、氢氧化钠,得到氢氧化铝、氢氧化铜,灼烧中会得到CuO、Al2O3,二者反应得到CuAlO2.
(1)由上述分析可知,空气中熔炼时Cu被氧化;用硫酸进行酸浸,CuO与硫酸反应生成硫酸铜与水,反应离子方程式为:CuO+2H+=Cu2++H2O;将渣料粉碎,增大接触面积,加快反应速率;
故答案为:Cu;CuO+2H+=Cu2++H2O;将渣料粉碎;
(2)操作a是分离互不相溶的液体与固体,应是过滤;由上述分析可知,CuO、Al2O3反应得到CuAlO2,由电荷守恒可知,O元素化合价升高,有氧气生成,反应前Cu为+2价,反应后为+1,化合价降低1,反应前氧为-2价,反应后为0,化合价升高2,两者的最小公倍数是2,再根据原子守恒得:4CuO+2Al2O3=4CuAlO2+O2↑,
故答案为:过滤;4; 2; 4CuAlO2;O2;
(3)Ag与稀硝酸反应生成硝酸银、NO与水,反应方程式为:3Ag+4HNO3=3AgNO3+NO↑+2H2O;反应生成的NO、氧气与水反应又得到硝酸,纵观整个过程,Ag失去电子等于氧气获得电子,故消耗氧气物质的量为=0.25n mol,标况下需要氧气的体积为0.25n mol×22.4L/mol=5.6n L,需要空气的体积为5.6n L÷20%=28n L,
故答案为:3Ag+4HNO3=3AgNO3+NO↑+2H2O;28n;
(4)CuAlO2分别与足量盐酸反应得到Cu、氯化铜、氯化铝,现象为得到蓝色溶液、有红色固体生成;硝酸具有强氧化性,过量的硝酸与CuAlO2反应得到硝酸铜、硝酸铝、NO,溶液变蓝色,相同点是均得到蓝色溶液;不同点是与盐酸混合有红色固体出现,而与硝酸混合没有固体出现,但有气泡产生,
故答案为:相同点是均得到蓝色溶液;不同点是与盐酸混合有红色固体出现,而与硝酸混合没有固体出现,但有气泡产生;
(5)电解精炼时,粗银作阳极、纯银作阴极,阳极上Ag、Cu都失电子生成金属阳离子,阴极上只有银离子得电子生成Ag,两个电极上质量变化值相差30.4g为Cu放电析出的Ag与Cu的质量之差,设Cu为xmol,根据电子转移守恒,则Cu放电形成Ag为2x mol,故2x×108-64x=30.4,解得x=0.2,两个电极上银质量的变化值之差为Cu放电生成Ag的质量,故为0.2mol×2×108g/mol=43.2g,
故答案为:正;43.2g.
硼酸(H3BO3)是一种一元弱酸,微溶于水,回答下列问题.
(1)H3BO3本身不能电离,只能通过结合来自水中的OH-而释放出H+,试写出H3BO3溶液的电离方程式______,该物质的电离方式和中学另一种常见物质的电离相似,该物质是(写化学式)______;
(2)硼砂(Na2B4O7▪10H2O)是硼酸的一种重要钠盐,工业上可利用碳碱法制取,以下是某化工集团利用合成氨脱碳尾气生产硼砂及其它化工产品的流程图.
回答下列问题:
①合成氨常用CH4与水蒸气反应,制取H2的同时获得脱碳尾气(上述流程图中的某物质),所发生的化学方程式为______.
②轻质碳酸镁的组成可表示为xMgCO3.yMg(OH)2.zH2O,某小组为测定其成份,准确称取2.33g样品,充分加热后称得剩余物质质量为1.00g,所得气体经浓硫酸吸收,浓硫酸增重0.45g,则该轻质碳酸镁的化学式为:______.
③结合②中的结论,推测该工厂生产硼砂溶液的化学方程式为:______.
④a处的操作为:______.
⑤该工艺可实现多种产品的联产,其中属于联产产品的是______.
a.轻质碳酸镁 b.轻质氧化镁 c.液态二氧化碳 d.纯碱.
正确答案
解:(1)硼酸与水作用时,与水电离产生的OH-结合,生成[B(OH)4]-,离子方程式为:B(OH)3+H2O⇌H++[B(OH)4]-;该物质的电离方式与NH3或Al(OH)3 与水的电离类似,Al(OH)3+H2O⇌[Al(OH)4]-+H+;
故答案为:H3BO3+H2O⇌[B(OH)4]-+H+;NH3或Al(OH)3;
(2)①甲烷与水反应生成氢气和二氧化碳,方程式为CH4+2H2OCO2+4H2,故答案为:CH4+2H2O
CO2+4H2;
②所得气体经浓硫酸吸收,浓硫酸增重0.45g,说明生成的水为0.45g,CO2为:2.33g-1g-0.45g=0.88g;根据反应:
xMgCO3.yMg(OH)2.zH2O=(x+y)MgO+xCO2↑+(y+z)H2O
40(x+y) 44x 18(y+z)
1g 0.88g 0.45g,
解之得x=4,y=1,z=4;
故答案为:4MgCO3•Mg(OH)2•4H2O;
③根据题意,Mg2B2O5、Na2CO3、CO2与H2O反应生成硼砂和轻质碳酸镁,方程式为10Mg2B2O5+5Na2CO3+11CO2+20H2O=5Na2B4O7+4[4MgCO3.Mg(OH)2.4H2O]↓;
故答案为:10Mg2B2O5+5Na2CO3+11CO2+20H2O=5Na2B4O7+4[4MgCO3.Mg(OH)2.4H2O]↓;
④由硼砂溶液制取硼砂晶体需要蒸发浓缩、冷却结晶;故答案为:蒸发浓缩、冷却结晶;
⑤由流程图可知,轻质碳酸镁、轻质氧化镁、态二氧化碳都是产品,属于联产产品;纯碱是反应物之一,不是产品,故答案为:abc.
解析
解:(1)硼酸与水作用时,与水电离产生的OH-结合,生成[B(OH)4]-,离子方程式为:B(OH)3+H2O⇌H++[B(OH)4]-;该物质的电离方式与NH3或Al(OH)3 与水的电离类似,Al(OH)3+H2O⇌[Al(OH)4]-+H+;
故答案为:H3BO3+H2O⇌[B(OH)4]-+H+;NH3或Al(OH)3;
(2)①甲烷与水反应生成氢气和二氧化碳,方程式为CH4+2H2OCO2+4H2,故答案为:CH4+2H2O
CO2+4H2;
②所得气体经浓硫酸吸收,浓硫酸增重0.45g,说明生成的水为0.45g,CO2为:2.33g-1g-0.45g=0.88g;根据反应:
xMgCO3.yMg(OH)2.zH2O=(x+y)MgO+xCO2↑+(y+z)H2O
40(x+y) 44x 18(y+z)
1g 0.88g 0.45g,
解之得x=4,y=1,z=4;
故答案为:4MgCO3•Mg(OH)2•4H2O;
③根据题意,Mg2B2O5、Na2CO3、CO2与H2O反应生成硼砂和轻质碳酸镁,方程式为10Mg2B2O5+5Na2CO3+11CO2+20H2O=5Na2B4O7+4[4MgCO3.Mg(OH)2.4H2O]↓;
故答案为:10Mg2B2O5+5Na2CO3+11CO2+20H2O=5Na2B4O7+4[4MgCO3.Mg(OH)2.4H2O]↓;
④由硼砂溶液制取硼砂晶体需要蒸发浓缩、冷却结晶;故答案为:蒸发浓缩、冷却结晶;
⑤由流程图可知,轻质碳酸镁、轻质氧化镁、态二氧化碳都是产品,属于联产产品;纯碱是反应物之一,不是产品,故答案为:abc.
某矿样含有大量的CuS及少量其它不溶于酸的杂质.实验室中以该矿样为原料制备CuCl2•2H2O晶体,流程如下:
(1)在实验室中,欲用37%(密度为1.19g•mL-1)的盐酸配制500mL 6mol•L-1的盐酸,需要的仪器除量筒、烧杯、玻璃棒外,还有______、______.
(2)①若在实验室中完成系列操作a.则下列实验操作中,不需要的是______ (填下列各项中序号).
②CuCl2溶液中存在如下平衡:Cu(H2O)42+(蓝色)+4Cl-⇌CuCl42-(黄色)+4H2O.
欲用实验证明滤液A(绿色)中存在上述平衡,除滤液A外,下列试剂中,还需要的是______ (填下列各项中序号). a.FeCl3固体 b.CuCl2固体 c.蒸馏水
(3)某化学小组欲在实验室中研究CuS焙烧的反应过程,查阅资料得知在空气条件下焙烧CuS时,固体质量变化曲线及SO2生成曲线如下图所示.
①CuS矿样在焙烧过程中,有Cu2S、CuO•CuSO4、CuSO4、CuO生成,转化顺序为下列四阶段:
CuSCu2S
CuO•CuSO4
CuSO4
CuO
第①步转化主要在200~300°C范围内进行,该步转化的化学方程式为______.
②300~400°C范围内,固体质量明显增加的原因是______,上图所示过程中,CuSO4固体能稳定存在的阶段是______(填下列各项中序号).
a.一阶段 b、二阶段 c、三阶段 d、四阶段
③该化学小组设计如下装置模拟CuS矿样在氧气中焙烧第四阶段的过程,并验证所得气体为SO2和O2的混合物.
a.装置组装完成后,应立即进行气密性检查,请写出检查A-D装置气密性的操作______.
b.当D装置中产生白色沉淀时,便能说明第四阶段所得气体为SO2和O2的混合物.你认为装置D中原来盛有的溶液为______ 溶液.
c.若原CuS矿样的质量为l0.0g(含加热不反应的杂质),在实验过程中,保持温度在760°C左右持续加热,待矿样充分反应后,石英玻璃管内所得固体的质量为8.4g,则原矿样中CuS的质量分数为______.
正确答案
解:(1)配制500mL 6mol•L-1的盐酸需要的仪器有:量筒、烧杯、500mL容量瓶、玻璃棒外、胶头滴管,使用还缺少:胶头滴管、500mL容量瓶,
故答案为:胶头滴管;500mL容量瓶;
(2)①操作a实验的目的是从氯化铜溶液中得到CuCl2•2H2O,需要的操作方法按照操作顺序依次是:蒸发浓缩、冷却结晶和过滤,所以需要的装置为a、b,不需要的为c和d,
故答案为:cd;
②CuCl2溶液中存在如下平衡:Cu(H2O)42+(蓝色)+4Cl-═CuCl42-(黄色)+4H2O,欲用实验证明滤液A(绿色)中存在上述平衡,则需要改变条件,看是否有平衡移动,因此实验中进入水后溶液蓝色加深,即可证明存在平衡;不能加入氯化铁固体或氯化铜固体,原因是铁离子和铁离子本身有颜色,实验c正确,
故答案为:c;
(3)①根据CuS矿样在焙烧过程中转化顺序可知,第①步反应为氯化铜转化成硫化亚铜,反应的化学方程式为:2CuS+O2Cu2S+SO2,
故答案为:2CuS+O2Cu2S+SO2;
②根据图象曲线变化可知,300~400℃范围内固体有硫化亚铜转化为硫酸铜,所以固体质量明显增加;当固体质量最大时,固体的主要成分为硫酸铜,所以CuSO4固体能稳定存在的阶段为第三阶段,
故答案为:Cu2S转化为CuSO4;c;
③a.关闭分液漏斗活塞,在D中加水至淹没下端管口,微热A中圆底烧瓶看到D中有气泡冒出,停止微热后导管中有一小段水柱回流,
故答案为:关闭分液漏斗活塞,在D中加水至淹没下端管口,微热A中圆底烧瓶看到D中有气泡冒出,停止微热后导管中有一小段水柱回流,则气密性好;
b.第四阶段所得气体为SO2和O2的混合物,二氧化硫与氧气能够与氯化钡溶液反应生成难溶物硫酸钡,所以装置D可以使用氯化钡溶液检验二氧化硫和氧气,
故答案为:氯化钡;
c.若原CuS矿样的质量为10.0g,在实验过程中,保持温度在760℃左右持续加热,待矿样充分反应后,石英玻璃管内所得固体的质量为8.4g,最后得到的固体为氧化铜,氧化铜的物质的量为:=0.1mol,根据铜元素守恒,硫化铜的物质的量为0.1mol,
所以硫化铜的质量分数为:×100%=96%,
故答案为:96%.
解析
解:(1)配制500mL 6mol•L-1的盐酸需要的仪器有:量筒、烧杯、500mL容量瓶、玻璃棒外、胶头滴管,使用还缺少:胶头滴管、500mL容量瓶,
故答案为:胶头滴管;500mL容量瓶;
(2)①操作a实验的目的是从氯化铜溶液中得到CuCl2•2H2O,需要的操作方法按照操作顺序依次是:蒸发浓缩、冷却结晶和过滤,所以需要的装置为a、b,不需要的为c和d,
故答案为:cd;
②CuCl2溶液中存在如下平衡:Cu(H2O)42+(蓝色)+4Cl-═CuCl42-(黄色)+4H2O,欲用实验证明滤液A(绿色)中存在上述平衡,则需要改变条件,看是否有平衡移动,因此实验中进入水后溶液蓝色加深,即可证明存在平衡;不能加入氯化铁固体或氯化铜固体,原因是铁离子和铁离子本身有颜色,实验c正确,
故答案为:c;
(3)①根据CuS矿样在焙烧过程中转化顺序可知,第①步反应为氯化铜转化成硫化亚铜,反应的化学方程式为:2CuS+O2Cu2S+SO2,
故答案为:2CuS+O2Cu2S+SO2;
②根据图象曲线变化可知,300~400℃范围内固体有硫化亚铜转化为硫酸铜,所以固体质量明显增加;当固体质量最大时,固体的主要成分为硫酸铜,所以CuSO4固体能稳定存在的阶段为第三阶段,
故答案为:Cu2S转化为CuSO4;c;
③a.关闭分液漏斗活塞,在D中加水至淹没下端管口,微热A中圆底烧瓶看到D中有气泡冒出,停止微热后导管中有一小段水柱回流,
故答案为:关闭分液漏斗活塞,在D中加水至淹没下端管口,微热A中圆底烧瓶看到D中有气泡冒出,停止微热后导管中有一小段水柱回流,则气密性好;
b.第四阶段所得气体为SO2和O2的混合物,二氧化硫与氧气能够与氯化钡溶液反应生成难溶物硫酸钡,所以装置D可以使用氯化钡溶液检验二氧化硫和氧气,
故答案为:氯化钡;
c.若原CuS矿样的质量为10.0g,在实验过程中,保持温度在760℃左右持续加热,待矿样充分反应后,石英玻璃管内所得固体的质量为8.4g,最后得到的固体为氧化铜,氧化铜的物质的量为:=0.1mol,根据铜元素守恒,硫化铜的物质的量为0.1mol,
所以硫化铜的质量分数为:×100%=96%,
故答案为:96%.
碱式碳酸镁[一般以xMgCO3•yMg(OH)2•zH2O表示]密度小,几乎不溶于水,但在水中引起轻微的碱性反应.不溶于乙醇,常温下不会分解,是橡胶制品的优良填料.工艺流程如下图:
(1)回答下列问题:
①生石灰是以石灰石与焦炭混合煅烧生成,焦炭的作用是:______.
②氢氧化镁浆液与CO2反应的化学方程式为:______.
③碱式碳酸镁用乙醇洗涤的目的是:______.
(2)已知:碱式碳酸镁分解反应方程式为:xMgCO3•yMg(OH)2•zH2O (x+y)MgO+xCO2↑+(y+z)H2O
某同学将46.6g碱式碳酸镁样品置于硬质玻璃管中充分灼烧至恒重,残留固体质量为20.0g,将产生的气体先通过足量的浓硫酸,再通过足量的碱石灰,碱石灰质量增重17.6g.根据实验测定的数据,确定碱式碳酸镁[xMgCO3•yMg(OH)2•zH2O]的化学式(要求写出计算过程).
正确答案
解:(1)①CaCO3高温分解生成CaO和CO2,焦炭作燃料、提供能量,故答案为:作燃料、提供能量;
②CO2与Mg(OH)2反应后的产物经压滤得到反应的化学方程式为Mg(HCO3)2,Mg(OH)2+2CO2=Mg(HCO3)2,
故答案为:Mg(HCO3)2,Mg(OH)2+2CO2=Mg(HCO3)2;
③用乙醇洗涤可以除去表面杂质碱式碳酸镁,减少固体的损耗,故答案为:除去表面杂质、减少固体的损耗;
(2)残留固体为CaO,碱石灰吸收CO2,质量增加量为CO2的质量,可得:
n(Mg2+)=20.0g/40g•mol-1=0.5mol
n(CO2)=17.6g/44g•mol-1=0.4mol
据元素守恒得:
m(MgCO3)=0.4mol×84g•mol-1=33.6g
m[Mg(OH)2]=(0.5mol-0.4mol)=5.8g
n(H2O)=44.6g-33.6g-5.8g/18g•mol-1=0.4mol
x:y:z=4:1:4
则碱式碳酸镁的化学式为:4MgCO3•Mg(OH)2•4H2O,
故答案为:4MgCO3•Mg(OH)2•4H2O.
解析
解:(1)①CaCO3高温分解生成CaO和CO2,焦炭作燃料、提供能量,故答案为:作燃料、提供能量;
②CO2与Mg(OH)2反应后的产物经压滤得到反应的化学方程式为Mg(HCO3)2,Mg(OH)2+2CO2=Mg(HCO3)2,
故答案为:Mg(HCO3)2,Mg(OH)2+2CO2=Mg(HCO3)2;
③用乙醇洗涤可以除去表面杂质碱式碳酸镁,减少固体的损耗,故答案为:除去表面杂质、减少固体的损耗;
(2)残留固体为CaO,碱石灰吸收CO2,质量增加量为CO2的质量,可得:
n(Mg2+)=20.0g/40g•mol-1=0.5mol
n(CO2)=17.6g/44g•mol-1=0.4mol
据元素守恒得:
m(MgCO3)=0.4mol×84g•mol-1=33.6g
m[Mg(OH)2]=(0.5mol-0.4mol)=5.8g
n(H2O)=44.6g-33.6g-5.8g/18g•mol-1=0.4mol
x:y:z=4:1:4
则碱式碳酸镁的化学式为:4MgCO3•Mg(OH)2•4H2O,
故答案为:4MgCO3•Mg(OH)2•4H2O.
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