题目内容

（6分）2 g Cu2S和CuS的混合物在酸性溶液中用400mL 0.075 mol/L KMnO4溶液处理，反应如下：8MnO4－＋5Cu2S＋44H＋＝10Cu2＋＋5SO2＋8Mn2＋＋22H2O

6MnO4－＋5CuS＋28Ｈ＋＝5Cu2＋＋5SO2＋6Mn2＋＋14H2O

反应后煮沸溶液，赶尽SO2，剩余的 KMnO4恰好与350 mL 0.1 mol/L (NH4)2Fe(SO4)2 溶液完全反应，反应的离子方程式：MnO4－＋5Fe2＋＋8H＋＝Mn2＋＋5 Fe3+ ＋4H2O

（1） KMnO4溶液与混合物反应，消耗KMnO4的物质的量为         mol。

（2）欲配制500mL 0.1mol/L NH4+ 溶液，需称取 (NH4)2Fe(SO4)2·6H2O  (M=392g/mol)的质量为　　　　g。

（3）混合物中 Cu2S的质量分数为　　　。

 

【答案】

（1）  0.023  mol  （2）   9.8    g  （3）   40%   （各2分）

【解析】略

 

练习册系列答案
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铜、硫及其化合物在工业上有着重要的应用．工业上以辉铜矿（主要成分 Cu2S）为原料，采取火法熔炼工艺生产铜．该过程中有如下反应：
2Cu2S（s）+3O2（g）=2Cu2O（s）+2SO2（g）△H=-768.2KJ?mol-1
2Cu2O（s）+Cu2S（s）=6Cu（s）+SO2（g）△H=+116.0KJ?mol-1
（1）反应Cu2S（s）+O2（g）=2Cu（s）+SO2（g）的△H=
 
．
（2）SO2气体直接排放会污染大气，对环境造成的后果是
 
，工业上常用氨水吸收硫酸厂尾气中的SO2，反应的化学方程式为
 
．
（3）该工艺炼铜的副产品SO2常用于制硫酸，其中重要的一步反应为：2SO2（g）+O2（g）?2SO3（g）△H＜0
若在一个2L的容器中充入0.4molSO2、0.2molO2和0.4molSO3发生上述反应．
①当反应达到平衡时，各物质的浓度可能是
 
（选填字母标号）．
A．c（SO2）=0.3mol?L-1、c（O2）=0.15mol?L-1
B．c（SO3）=0.4mol?L-1
C．c（SO3）=0.3mol?L-1
D．c（O2）=0.2mol?L-1或c（SO2）=0.4mol?L-1
②对于上述可能的情况，达到平衡时的平衡常数为
 
．
③某温度下，若将等体积的SO2和O2混合，达平衡时SO2的转化率为80%，则升高温度时SO2的转化率将
 
（填“增大“、“减小“或“不变“）．
（4）铜和硫直接化合生成Cu2S，Cu2S和CuS都是黑色固体，都能溶于硝酸，它们高温灼烧的产物相同，鉴别CuS和Cu2S的合理方法是
 
．

合成氨和制备硝酸是两种重要的化工生产，重庆某化工厂将合成氨与制备硝酸进行连续生产。

（1）在某温度下体积为200 L的氨合成塔中，以分为单位的时间点上测得各物质的浓度(mol·L﹣1)如下表：

 

0 min

l min

2 min

3 min

4 min

N2

1.500

1.400

1.200

c1

c1

H2

4.500

4.200

3.600

c2

c2

NH3

0

0.200

0.600

c3

c3

 

根据表中数据得知0 min～2 min内N2的平均反应速率是_______，若3 min末N2的转化率为a，则此时H2的转化率为_______ (用含a的代数式表示)。

（2）今对合成氨反应进行如下研究：在容积均为10 L的a、b、c三个相同密闭容器中分别充入1 mol N2和3 mol H2，三个容器的反应温度分别为T1、T2、T3，在其他条件相同情况下，实验测得反应均进行到5 min时，NH3的体积分数如图所示。则下列说法正确的是_______。

A．a、b、C三容器5 min时的正反应速率大小为：b>a>c

B．达到平衡时，a、b、c中N2转化率为a>b>c

C．5min时，a、b、c三容器中的反应均可能达到平衡状态。

D．将容器b中的平衡状态转变到容器c中的平衡状态，可采取的措施有升温或减压

（3）已知：N2(g)+O2(g)=2NO(g)：    △H=+180.5kJ/mol

4NH3(g)+5O2(g)=4NO(g)+6H2O(g)；△H=﹣905 kJ/mol

2H2(g)+O2(g)=2H2O(g)； △H=﹣483.6 kJ/mol

则在该条件下，氨合成塔中所发生反应的热化学方程式为：____________________________；

（4）金属Cu单独与氨水或单独与双氧水都不反应，但可与二者的混合溶液反应生成深蓝色溶液，写出该反应的离子方程式：_________________________________________；

（5）取200 mL的硝酸恰好与32 g Cu2S完全反应，已知硝酸被还原成等物质的量的NO和NO2，另外还有CuSO4和Cu(NO3)2生成，则所得工业硝酸的浓度是_______mol·L﹣1。

 

铜及其化合物在生产生活中有广泛应用，铜在化合物中的常见化合价有+l、+2。已知Cu2O与稀硫酸反应，溶液呈蓝色。

（1）工业上可用Cu2S+O22Cu+SO2反应制取粗铜，当有32gCu2S消耗时，电子转移数目是         。

（2）将少量铜丝放入适量的稀硫酸中，温度控制在50℃，加入H2O2，反应一段时间后，升温到60℃，再反应一段时间后可制得硫酸铜，温度控制在50℃-60℃的两个原因除了加快反应速率外，还有                   。在CuSO4溶液中加入一定量的Na2SO3和NaCl溶液加热，生成CuCl沉淀,写出生成CuCl的离子方程式                         。

（3）某小组同学在做铜与浓硫酸反应的实验时，发现铜片表面有黑色固体生成。

①甲同学猜想：黑色固体是未来得及溶解于酸的CuO, 其猜想可用化学方程式表示为：

Cu +  H2SO4                                        

②乙同学认为：黑色固体除CuO外还可能含有Cu2S和CuS.其理由可能是    （填字母）

a.Cu2S和CuS都是黑色的

b.铜与浓硫酸在加热条件下反应，还可能放出O2

c.浓硫酸是氧化剂，铜是还原剂，Cu的化合价上升与S的化合价下降有多种可能

（4）现向Cu、Cu2O和CuO组成的混合物中，加入1 L 0.6 mol/L HNO3溶液恰好使混合物溶解，同时收集到2240 mL NO气体（标准状况）。Cu2O跟稀硝酸反应的离子方程式                  。若将上述混合物用足量的H2加热还原，所得到固体的质量为         g。若混合物中含0.1 mol Cu，将该混合物与稀硫酸充分反应，至少消耗H2SO4的物质的量为           。

 

某实验小组用工业废弃固体（主要成分为Cu2S和Fe2O3）制备有关物质，整个流程如下图所示。请回答：

（1）气体a的化学式为                   。

（2）溶液B加入硫酸酸化后再加入适宜氧化剂X得到溶液C，写出该反应的离子方程式          。

（3）制备硫酸铜溶液。常温下，O2、铜粉和稀硫酸三者在一起，几乎不反应，当加入溶液D后，随即生成硫酸铜。经理阅资料发现FeSO4对铜的氧化起催化作用。

A.第一步反应的离子方程式为：4Fe2＋＋O2＋4H＋=4Fe3＋＋2H2O，则第二步反应的郭子方程式为      。

B.⑦操作中，配制Fe2(SO4)3溶液时应注意                       。

（4）操作⑧的目的是得到较纯的硫酸铜溶液。加入适宜试剂Y调节pH至铁元素全部沉淀（离子浓度小于10－5mol/L），然后再过滤，浓缩、结晶等，则pH至少调节为_____。

已知：Ksp[Cu(OH)2]≈1×10－22，Ksp[Fe(OH)2] ≈1×10－16，Ksp[Fe(OH)3] ≈1×10－38

（5）科学家发现纳米级的Cu2O在太阳光照射下可以催化分解水。

A.一定温度下，在2L密闭容器中加入纳米级Cu2O，通入2mol水蒸气，发生如下反应：

2H2O(g)＝2H2(g)＋O2(g)   △H＝＋484kJ/mol

20min末测得n(O2)＝0.16mol，则这段时间的反应速率υ(H2)＝_________；该温度下，此反应的平衡常数表达式K＝___________________。

B.已知：2Cu2O(s)＋O2(g)＝4CuO(s)   △H＝－292kJ/mol

2C(s)＋O2(g)＝2CO(g)    △H＝－221kJ/mol

请写出炭粉还原CuO(s)制备Cu2O(s)的热化学方程式_________________。

 

用表示阿伏加德罗常数，下列说法正确的是

A．1mol  Na2O2固体中含离子总数为2     

B．0.1mol Fe 与0.1mol Cl2充分反应，转移的电子数为0.3

C．8.0 g Cu2S和CuO的混合物中含有铜原子数为0.1

D．1 mol FeCl3制成胶体，所得胶体的粒子数为

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