是否含有Cu2S无法确定,可假设其有。设固体甲中Cu2O、CuS、Cu2S的物质的量分别为xmol、ymol、zmol,则固体乙中含有Cu、CuS、Cu2S的物质的量分别为0.5xmol、ymol、zmol,即:32x+96y+160z=m;根据铜元素守恒可得:80(0.5x+y+2z)=m。两式联立得:x=2y,即Cu2O、CuS的物质的量之比为21。 20.(9分)
(1)假设二:气体产物只有CO2(1分) 假设三:气体产物既有CO又有CO2(1分)
(2)实验步骤:在C中加入澄清石灰水,D中加入PdCl2溶液,通入足够长时间的N2, 关闭活塞K,点燃酒精喷灯,观察C、D中变化(2分)
实验预期现象和结论:若C中澄清石灰水不变浑浊,D中产生黑色沉淀,则假设一成 立;反之假设一不成立(2分) (3)11(2分) (4)7C+3SiO2
2Si+SiC+6CO↑(2分)
解析:(1)气体产物只能是碳的氧化物:CO、CO2中的一种或两种。
(2)注意:C中必须是澄清石灰水,D中是PdCl2溶液,不能颠倒顺序;点燃酒精灯之前,先通入足够长时间的N2,再关闭活塞,再点燃酒精灯。 (3)炭粉与二氧化硅反应的化学方程式可能是:SiO2+2CSiO2+C
Si+2CO↑或
Si+CO2↑,炭粉不足即炭粉与二氧化硅的物质的量之比不大于11。
(4)根据得失电子守恒和元素守恒进行配平。 21.(10分)
(1)Cu(1分) 只有Cu既不溶于盐酸,又不溶于NaOH溶液(1分) (2)是(1分) 实验一中滤渣1溶于NaOH溶液后质量减少(1分) (3)Fe2O3+6H+=2Fe3++3H2O(1分) 2Fe3++Cu=Cu2++2Fe2+(1分) (4)n(Fe2O3)n(Cu)n(SiO2)=121(4分)
解析:(1)实验一中,滤渣1只能是不溶于盐酸的Cu或SiO2中的一种或两种。由于滤渣1与过量氢氧化钠溶液反应后质量减少,说明滤渣1的成分是Cu与SiO2,则滤渣2是Cu。 (2)根据上述分析可知原混合物中含有SiO2,且其质量为12.4g-6.4g=6.0g,物质的量为0.1mol。
(3)原混合物中,不溶于氢氧化钠溶液有Cu或Fe2O3,即实验二中滤渣1可能是Cu或Fe2O3中的一种或两种。滤渣1中加入过量盐酸,质量减少但仍有固体剩余,说明滤渣1中同时含有Cu和Fe2O3。则实验一中加入盐酸时,首先发生Fe2O3+6H+=2Fe3++3H2O,继而发生
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2Fe3++Cu=Cu2++2Fe2+。
(4)滤渣2是发生(3)题所述反应后剩余的Cu,则原混合物中加入盐酸时反应掉的Cu和Fe2O3共有28.8g-6.4g=22.4g。根据上述方程式可知反应用去的Cu与Fe2O3的物质的量相等,设其物质的量均为x,则64g·mol1x+160g·mol
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x=22.4g,解得x=0.1mol,即样品中含有
0.1molFe2O3。剩余的6.4gCu的物质的量为0.1mol,则样品中Cu为0.2mol。由样品质量知原混合物中没有Al2O3,故n(Fe2O3)n(Cu)n(SiO2)=0.10.20.1=121。
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