题目内容
【题目】胆矾(CuSO4·5H2O)是铜的重要化合物,在工业生产中应用广泛。若改变反应条件可获得化学式为Cux(OH)y(SO4)z·nH2O的晶体,用热重分析仪对Cux(OH)y(SO4)z·nH2O晶体进行分析并推断该晶体的化学式。取3.30 g晶体样品进行热重分析,所得固体质量的变化曲线如图所示。已知:体系温度在650 ℃及以下时,放出的气体只有水蒸气;实验测得温度在650℃时,残留固体的组成可视为aCuO·bCuSO4;温度在1 000 ℃以上时,得到的固体为Cu2O。请回答下列问题:
①温度650~1 000 ℃产生的气体中,n(O)∶n(S)____(填“>”“<”或“=”)3。
②通过计算推断Cux(OH)y(SO4)z·nH2O晶体的化学式:__________。
【答案】> Cu2(OH)2SO4·4H2O
【解析】
3.30g晶体含水为3.3g2.4g=0.9g,n(H2O)==0.05mol,1000℃以上时,得到的固体为Cu2O,n(Cu)=×2=0.02mol,温度在650℃时,残留固体的组成可视为aCuObCuSO4,此时设CuO为xmol、CuSO4为ymol,则
x+y=0.02,80x+160y=2.4,解得x=y=0.01mol,
①温度650~1000℃产生的气体中,n(O):n(S)==5>3,故答案为:>;
②3.30g晶体含水为3.3g2.4g=0.9g,n(H2O)=0.05mol,n(Cu)=0.02mol,n(SO42)=0.01mol,可知x:z:n=0.02mol:0.01mol:(0.05-0.02/2)mol=2:1:4,由电荷守恒可知y=2,化学式为Cu2(OH)2SO4·4H2O,故答案为:Cu2(OH)2SO4·4H2O。
【题目】废旧硬质合金刀具中含碳化钨(WC)、金属钴(Co)及少量杂质铁,利用电解法回收WC和制备Co2O3的工艺流程简图:
已知:在上述流程中,各种金属离子形成氢氧化物沉淀的pH范围如下:
金属离子 | Fe3+ | Fe2+ | Co2+ |
开始沉淀的pH | 1.9 | 7.0 | 6.5 |
沉淀完全的pH | 3.2 | 9.0 | 9.4 |
回答下列问题:
(1)通入氨气的目的是调节溶液的pH,除去铁元素。由表中的数据可知,理论上可选择的pH的范围是_______。
(2)已知:Ksp(CoCO3)=1.4×10-13,Ksp(CoC2O4)=6.3×10-8。若仅从沉淀转化角度考虑,在0.01mol/L Na2C2O4溶液中加入CoCO3固体能否转化为CoC2O4沉淀?通过计算说明:_________。