1、(3)请写出G溶于D溶液的离子方程式:_。(4)请设计实验检验固体C中是否仍含有X:_。【答案】 Cu4(OH)6SO4 Cu4(OH)6SO44CuO+SO3+3H2O Cu2O+2H+=Cu2+Cu+H2O 取少量样品于试管中,加入足量稀盐酸溶解,再加入少量BaCl2溶液,若产生白色沉淀则样品中含有X,反之则没有。【解析】【分析】浅绿色盐X在570、隔绝空气条件下受热分解为非氧化还原反应,得到A、B和黑色固体C,常温下B呈液态且1个B分子含有10个电子,B为H2O,A和水反应生成的D能和氯化钡反应生成白色沉淀E,E只能为BaSO4,则D为H2SO4,A是SO3;23.3g白色沉淀E的物质的
2、量为0.1mol,黑色固体C可能为Fe3O4、CuO、C等,黑色固体C隔绝空气在1000反应生成气体F和红色固体G,G能和H2SO4反应生成红色固体和蓝色溶液应为Cu2O在酸性溶液中的歧化反应,Cu2O+H2SO4=Cu+CuSO4+H2O,所以黑色固体C为CuO,G为Cu2O,气体F为O2,红色H为Cu,蓝色溶液I为CuSO4,然后结合反应产生的物质的质量计算物质的量,利用物质的量的比等于原子个数比,结合其不含有结晶水,确定X的化学式,并进行有关解答。【详解】根据上述分析可知A是SO3,B是H2O,C是CuO,D是H2SO4,E是BaSO4,F是O2,G为Cu2O,H为Cu,I为CuSO4,
3、X是含有Cu、H、O、S四种元素的化合物。(1)B为H2O,水分子中H、O原子之间以共价键结合,电子式为:;根据元素守恒可知,在浅绿色盐X中n(Cu)=2n(Cu2O)=2=0.4mol,n(CuO)=0.4mol,n(S)=n(BaSO4)=0.1mol,n(CuO):n(SO3)=0.04mol:0.01mol=4:1,仅含四种元素,不含结晶水,设化学式为:Cu4(OH)mSO4,Cu4(OH)mSO44CuO+SO3+H2O,根据氧元素守恒得:m=6,符合M(X)908g/mol,所以X化学式为Cu4(OH)6SO4;(2)X在隔绝空气、570温度下加热发生Cu4(OH)6SO44CuO
4、+SO3+3H2O;(3)砖红色固体G是Cu2O,与足量稀H2SO4发生氧化还原反应,产生Cu、CuSO4、H2O,反应的离子方程式为:Cu2O+2H+=Cu+Cu2+H2O;(4)黑色固体C为CuO,如含有X,则可用检验SO42-的方法检验,方法是:取少量样品于试管中,加入足量稀盐酸溶解,再加入少量氯化钡溶液,若产生白色沉淀,则样品中含有X,反之则没有。【点睛】本题考查物质的组成的测定,属于计算型推断,物质的颜色、溶解性是推断突破口,氧化亚铜与酸的反应是推断中的难点,注意利用守恒计算X中给微粒的量,需要学生熟练掌握元素化合物知识,适当训练有关Cu的化合物推断并与有机物联系。2某工厂的工业废水
5、中含有大量的Al2(SO4)3、较多的Cu2+和少量的Na+。从工业废水中回收金属铝和金属铜的工艺流程如下图所示(试剂X、Y、Z均过量)。(1)试剂X为_,加入试剂X发生的离子方程式是_试剂Z为_。(2)操作为_(填实验分离方法)。(3)溶液2中含有的溶质有_(填化学式)。(4)写出操作的化学反应方程式_。(5)金属铜能与浓硫酸在加热的条件下发生反应,产生的气体为_(填化学式)。【答案】铝 2Al+3Cu2+=2Al3+3Cu 氨水 过滤 Al2(SO4)3、H2SO4 Al2(SO4)3、H2SO4 SO2 某工厂的工业废水中含有大量的Al2(SO4)3、较多的Cu2+和少量的Na+,由流程
6、可知加入X为金属铝,用于置换出铜,溶液1含有Al2(SO4)3、Na2SO4,不溶性物质为过量的Al和Cu的混合物,向不溶性物质中加入试剂Y用于溶解Al,反应产生Al2(SO4)3,而Cu不能发生反应,则为稀H2SO4,溶液2含有Al2(SO4)3、过量H2SO4,由于Al(OH)3是两性物质,能够与过量的强碱NaOH溶液反应产生可溶性物质,因此向混合后加入氨水,可生成Al(OH)3沉淀,过滤、洗涤后加热分解生成Al2O3,电解熔融的Al2O3可生成Al,以此解答该题。根据上述分析可知操作是过滤,不溶性物质为Cu、Al混合物,操作是过滤,试剂Y是H2SO4,溶液1含有Al2(SO4)3、Na2
7、SO4,溶液2含有Al2(SO4)3、过量H2SO4,试剂Z是氨水,操作是过滤,操作加热分解Al(OH)3,操作是电解。(1)由以上分析可知X为Al,可用于除去溶液中的Cu2+,反应的离子方程式为:2Al+3Cu2+=2Al3+3Cu;试剂Z为氨水;(2)操作用于分离固体和液体,为过滤操作;(3)溶液2中含有的溶质有Al2(SO4)3、H2SO4;(4)操作是加热Al(OH)3,Al(OH)3不稳定,受热发生分解反应,化学方程式为:2Al(OH)32Al2O3+3H2O;(5)金属Cu与浓硫酸混合加热,发生氧化还原反应,产生CuSO4、SO2、H2O,反应方程式为:Cu+2H2SO4(浓)Cu
8、SO4+SO2+2H2O,所以反应产生的气体为SO2。本题考查了物质的推断、混合物分离提纯的综合应用,把握分离流程中的反应及混合物分离方法为解答的关键,注意实验的设计意图,把握物质的性质,侧重考查学生的分析与实验能力。3为探究某固体化合物X(仅含四种元素)的组成和性质,设计并完成如下实验。请回答:(1)蓝色溶液中的金属阳离子是_。(2)黑色化合物砖红色化合物的化学方程式是_。(3)X的化学式是_。【答案】Cu2 4CuO2Cu2OO2 Cu3(OH)2(CO3)2或Cu(OH)22CuCO3 根据流程中信息可知黑色化合物为CuO,砖红色化合物为Cu2O,红色金属单质为Cu,蓝色溶液为CuSO4
9、溶液;n(H2O)=0.01 mol,黑色化合物n(CuO)=0.03 mol,无色无味气体n(CO2)= n(CaCO3)=0.02 mol,故可根据各元素推知分子式Cu3C2H2O8,则推断出X为Cu3(OH)2(CO3)2或Cu(OH)22CuCO3,据此分析。=0.01 mol,n(H)=0.02mol,黑色化合物n(CuO)=0.02 mol,故n(O)=0.04+0.03+0.01=0.08mol,可根据各元素推知分子式Cu3C2H2O8,则推断出X为Cu3(OH)2(CO3)2或Cu(OH)22CuCO3。(1)蓝色溶液为CuSO4溶液,含有的金属阳离子是Cu2;(2)黑色化合物
10、砖红色化合物,只能是CuOCu2O,反应的化学方程式是4CuO2Cu2OO2;(3)X的化学式是Cu(OH)22CuCO3或Cu3(OH)2(CO3)2。4下列有关物质的转化关系如图所示(部分反应条件己路去)。A是紫红色的金属单质,B为强酸,E在常温下为无色液体,D、F、G为气体。请回答下列问题:(1)G的化学式为_,实验室中试剂B应保存在_中。(2)写出反应的化学方程式:_,反应中B体现的性质为_。(3)写出反应的离了方程式:_,实验室中F可用_法收集。【答案】O2 棕色试剂瓶 Cu+4HNO3(浓)Cu(NO3)2+2NO2+2H2O 强氧化性、酸性 3NO2+H2O=2H+2NO3-+N
11、O 排水 A是紫红色的金属单质,则A为Cu,B为强酸,且与Cu反应生成C、D、E,而E在常温下为无色液体,可知B为硝酸或硫酸,而D能与E反应生成B与F,且D、F为气体, 可推知B为浓硝酸、C为、D为、E为、F为NO,硝酸在光照条件下分解生成的气体G为。(1)由分析可知,G的化学式为:O2B为浓硝酸,实验室中试剂B应保存在:棕色试剂瓶中,故答案为:O2;棕色试剂瓶;(2)反应的化学方程式:Cu+4HNO3(浓)Cu(NO3)2+2NO2+2H2O,反应中硝酸体现的性质为:强氧化性、酸性,故答案为:Cu+4HNO3(浓)Cu(NO3)2+2NO2+2H2O;强氧化性、酸性;(3)反应的离了方程式:
12、3NO2+H2O2H+2NO3+NO,实验室中F(NO)可用排水法收集,故答案为:3NO2+H2O2H+2NO3+NO;排水。5甘肃马家窑遗址出土的青铜刀是我国最早冶炼的青铜器,由于时间久远,其表面有一层“绿锈”,“绿锈”俗称“铜绿”,是铜和空气中的水蒸气、CO2、O2作用产生的,化学式为Cu2(OH)2CO3,“铜绿”能跟酸反应生成铜盐、CO2和H2O。某同学利用以下反应实现了“铜铜绿铜”的转化。铜铜绿ACu(OH)2BCu(1)从物质分类标准看,“铜绿”属于_(填字母)。A酸 B碱 C盐 D氧化物(2)写出B的化学式:_。(3)请写出铜绿与盐酸反应的化学方程式:_【答案】C CuO Cu2
13、(OH)2CO34HCl=2CuCl23H2OCO2 根据题意,铜Cu,铜被腐蚀生成铜绿,铜绿溶于盐酸生成铜盐,然后加碱生成氢氧化铜,氢氧化铜受热分解生成CuO,最后氢气还原CuO得到Cu。(1)铜绿是碱式碳酸铜的俗称,所以Cu2(OH)2CO3属于碱式盐,故答案为:C;(2)氢氧化铜受热分解生成氧化铜和水,Cu(OH)2,所以B是CuO;(3)依据铜铜绿ACu(OH)2BCu的变化过程,反应为碱式碳酸铜和盐酸反应,生成氯化铜、水和二氧化碳,化学方程式为:Cu2(OH)2CO3+4HCl=2CuCl2+3H2O+CO2。6铜锌银精矿化学成分如下:元素ZnAgSFePb元素质量分数/%17.6018.300.14633.1518.177.86利用铜锌银精矿制备硫酸铜晶体的流程如下:
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