题目内容
【题目】氯化亚铜(CuCl)广泛用于有机合成、气体吸收、冶金、医药化工等行业.
(1)工业上氯化亚铜可由下列反应制备:2CuSO4+Na2SO3+2NaCl+Na2CO3→2CuCl↓+3Na2SO4+CO2↑.制备过程中需要20%的CuSO4溶液,配制100g 该CuSO4溶液需要胆矾g,需要水g.
(2)实验室可用如下方法制备少量CuCl:取10mL 0.2mol/L CuCl2溶液,加入0.128g铜屑和36.5%的浓盐酸(密度为1.2g/mL)3mL,在密闭容器中加热,充分反应后,得到无色溶液A;将溶液A全部倾入水中,可得到白色的氯化亚铜沉淀.已知溶液A中只含氢离子和两种阴离子(不考虑水的电离),其中,n(H+)=0.036mol、n(Cl﹣)=0.032mol.请通过分析和计算,确定溶液A中另一阴离子的化学式和物质的量.
(3)由CO2、O2、CO、N2组成的混合气体1.008L,测得其密度为1.429g/L,将该气体依次通过足量的30%KOH溶液、氯化亚铜氨溶液(可完全吸收O2和CO)(假定每一步反应都能进行完全),使上述液体分别增加0.44g、0.44g(体积和密度均在标准状况下测定).该混合气体的摩尔质量是g/mol;混合气体中n(CO2):n(CO和N2)= .
(4)列式计算:①混合气体中CO的质量是多少?
②最后剩余气体的体积是多少?
【答案】
(1)31.25;68.75
(2)解:溶液A中只含氢离子,说明铜元素形成了络合离子,为[CuCl2]﹣,溶液呈电中性,遵循电荷守恒,n(H+)=n(Cl﹣)+n[CuCl2]﹣,n[CuCl2]﹣=4×10﹣3mol,故答案为:①[CuCl2]﹣或[Cu2Cl4]2﹣;4×10﹣3mol或2×10﹣3mol(化学式须与物质的量匹配)
(3)32;1:3
(4)①解:m=nM=28g/mol×0.01mol=0.28g,答:质量为0.28g
②解:剩余气体为氮气,体积是0.02mol×22.4L/mol,答:体积为0.448L
【解析】解:(1)20% 的CuSO4溶液含硫酸铜20g,胆矾的质量为 =31.25g,水的质量为100g﹣31.25g=68.75g,所以答案是:31.25;68.75;(3)①摩尔质量等于密度乘以气体摩尔体积,1.429g/L×22.4L/mol=32g/mol,混合气体的质量为1.429g/L×1.008L=1.4404g,1.4404g﹣0.44﹣0.44=0.5604g,n(N2)=
=0.02mol, KOH溶液可吸收二氧化碳,n(CO2)=
=0.01mol,混合气体的物质的量为
=0.045mol,n(O2和CO)=0.045mol﹣0.01mol﹣0.02mol=0.015mol,
设CO的物质的量为x,氧气的物质的量为y.
x+y=0.015mol
28x+32y=0.44g
解得x=0.01mol,y=0.005mol
n(CO和N2)=0.01mol+0.02mol=0.03mol
n(CO2):n(CO和N2)=1:3,所以答案是:32;1:3;
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