题目内容
【题目】某同学用含结晶水的碱式盐X(四种元素组成的纯净物)进行了如下实验:
白色沉淀甲的组成元素与蓝色溶液的溶质相同,且组成的元素原子物质的量之比为1:1。请回答:
(1)X中含有的元素除了H、O之外,还含有的元素是___、____。
(2)白色沉淀甲的化学式是___,X的化学式是___。
(3)步骤③的离子方程式是___。
(4)在一定的温度下,将空气不断通入白色沉淀甲的悬浊液中可得到X,该反应的化学方程式是___。
【答案】Cu Cl CuCl Cu2(OH)2Cl2·3 H2O或Cu(OH)2·CuCl2·3 H2O 2Cu2++2Cl-+SO32-+H2O=2CuCl↓+SO42-+2H+
【解析】
含结晶水的碱式盐X,则X中含有H、O元素,X灼烧得到黑色固体,加盐酸得到蓝色溶液,说明X中含有Cu元素,则黑色固体为氧化铜,蓝色溶液为氯化铜溶液,向其加入亚硫酸钠溶液发生氧化还原反应产生白色沉淀甲,白色沉淀甲组成元素与蓝色溶液的溶质相同,且组成的元素原子物质的量之比为1:1,则白色沉淀甲为氯化亚铜;X中加入硝酸酸化的硝酸银,产生白色沉淀,则白色沉淀为氯化银,说明X中含有Cl元素;
(1)根据上述分析,X中含有的元素除了H、O之外,还含有的元素是Cu、Cl。
答案为:Cu;Cl;
(2)根据上述分析,氯化铜和亚硫酸钠溶液发生氧化还原反应产生白色沉淀氯化亚铜,则白色沉淀甲的化学式是CuCl;黑色固体为氧化铜共8g,则铜元素物质的量为=0.1mol,铜的质量为6.4g,白色沉淀为氯化银的质量为14.35g,则氯元素的物质的量为=0.1mol,银的质量为3.55g,在X中铜为+2价,氯为-1价,根据电荷守恒,X中含有0.1mol的氢氧根,质量为1.7g,则X中结晶水的质量=14.35g-6.4g-3.55g-1.7g =2.7g,即结晶水的物质的量为0.15mol,则n(Cu2+):n(OH-):n(Cl-) :n(H2O) =0.1:0.1:0.1:0.15=2:2:2:3,故X的化学式是Cu2(OH)2Cl2·3 H2O或Cu(OH)2·CuCl2·3 H2O,
答案为:CuCl;Cu2(OH)2Cl2·3 H2O或Cu(OH)2·CuCl2·3 H2O;
(3)步骤③氯化铜和亚硫酸钠溶液发生氧化还原反应产生白色沉淀氯化亚铜,则离子方程式为2Cu2++2Cl-+SO32-+H2O=2CuCl↓+SO42-+2H+,
答案为:2Cu2++2Cl-+SO32-+H2O=2CuCl↓+SO42-+2H+
(4)在一定的温度下,将空气不断通入CuCl的悬浊液中可得到Cu2(OH)2Cl2·3 H2O,该反应的化学方程式是,
答案为:。
【题目】氯化亚砜(SOCl2)在科研和工业上应用比较广泛。回答下列问题:
I.工业上利用尾气SO2与SCl2、Cl2反应合成氯化亚砜。发生如下反应:
①Cl2(g)+SO2(g)SO2Cl2(g) △H =-471.7kJmol-1
②SO2Cl2(g)+SCl2(g)2SOCl2(g) △H=-5.6kJmol-1
567K时,在10L密闭容器中,充入一定量的Cl2、SO2和SCl2,测得初始压强为P0反应过程中容器内总压强(P)随时间(t)变化(反应达到平衡时的温度与起始温度相同)如图所示,起始各组分及达平衡时SO2Cl2(g)的物质的量如表。
各组分 | Cl2 | SO2(g) | SCl2(g) | SO2Cl2(g) | SOCl2(g) |
起始/mol | 0.5 | 0.5 | 0.5 | 0 | 0 |
平衡/mol | 0.2 |
(1)图中数据显示0~l min体系压强增大的原因是____。
(2)反应①、②达到平衡时,SCl2的转化率为__。
(3)pK=-lgK,567K时,上述反应②的pK=___(结果保留两位有效数字,已知lg2=0.30)。
(4)567K下,若压缩容器体积为5L,则平衡时c(SO2)__(填“大于” “小于”或“等于”)上述反应平衡时的c(SO2)。
II.氯化亚砜常用于合成正丁酰氯。向连有尾气吸收装置的容器中按照物质的量1:1.5投料比加入正丁酸和氯化亚砜,反应为CH3CH2CH2COOH+SOCl2CH3CH2CH2COCl+SO2↑+HCl↑。实验测得温度和时间对反应的影响如表:
序号 | 实验方法 | 收率/% |
1 | 25℃,反应6h | 73.60 |
2 | 25℃,反应8h | 74.60 |
3 | 75℃,反应2h | 75.00 |
4 | 75℃,反应3h | 76.00 |
5 | 先25℃,反应1h;后75℃,反应0~1h | 81.10 |
6 | 先25℃,反应1h;后75℃,反应0~1h | 87.10 |
(5)若开始在较高温度下反应,则会放出大量气体。通过分析上表数据,选择合理实验方法的序号为___。说明你选用实验方法的理由:____。