题目内容

2g Cu2S和CuS的固体混合物在酸性溶液中用400mL 0.075mol?L-1KMnO4溶液处理,发生如下反应:8Mn
O
-
4
+5Cu2S+44H+
10Cu2++5SO2↑+8Mn2++22H2O
6Mn
O
-
4
+5CuS+28H+
5Cu2++5SO2↑+6Mn2++14H2O
反应后煮沸溶液,赶尽SO2,剩余的KMnO4溶液恰好与350mL 0.1mol?L-1(NH42Fe(SO42溶液完全反应.
(1)配平KMnO4溶液与(NH42Fe(SO42溶液反应的离子方程式:
1
1
MnO
-
4
+
5
5
Fe2++
8
8
H+
1
1
Mn2++
5
5
Fe3++
4
4
H2O
(2)KMnO4溶液与固体混合物反应后,剩余KMnO4的物质的量为
0.023
0.023
mol.
(3)欲配制500mL含Fe2+的物质的量浓度为0.1mol?L-1的溶液,需称取(NH42Fe(SO42?6H2O(M=392g?mol-1)的质量为
9.8g
9.8g

(4)混合物中Cu2S的质量分数为
40%
40%
分析:(1)根据化合价升降法配平即可.(2)先根据方程式MnO4-+5Fe2++8H+=Mn2++5Fe3++4H2O计算消耗的高锰酸钾的物质的量;高锰酸钾的总物质的量减去与(NH42Fe(SO42 反应的高锰酸钾的物质的量即为与混合溶液反应消耗的高锰酸钾的物质的量;
(3)先根据铵根离子的物质的量计算(NH42Fe(SO42?6H2O  的物质的量,再根据m=nM计算其质量;
(4)根据金属化合物的质量和金属化合物与高锰酸钾反应的高锰酸钾的物质的量列方程式组,计算出硫化亚铜的质量,再根据质量分数计算方法计算即可.
解答:解:(1)Mn元素的化合价由+7降到+2,降低5价;Fe元素的化合价由+2升高到+3价,升高1价,最小公倍数为5;再根据质量守恒得到H2O的系数为4,H+的系数为8.
故答案为:MnO4-+5Fe2++8H+=Mn2++5Fe3++4H2O;
(2)设消耗高锰酸钾xmol,
MnO4-+5Fe2++8H+=Mn2++5Fe3++4H2O
1mol  5mol
xmol  0.350L×0.1mol/L  
所以x=0.007,
高锰酸钾的总物质的量为0.400L×0.075mol/L=0.03mol,
所以KMnO4溶液与混合物反应,消耗KMnO4的物质的量为0.03mol-0.007mol=0.023mol,
故答案为:0.023mol;
(3)设(NH42Fe(SO42?6H2O  的物质的量为ymol,
(NH42Fe(SO42?6H2O----2NH4+
      1mol                 2mol
     ymol                 0.500L×0.1mol/L 
y=0.025,
所以其质量为m=nM=0.025mol×392g/mol=9.8g;
故答案为:9.8g;
(4)设CuS、Cu2S的物质的量分别为x、y
8MnO4-+5Cu2S+44H+=10Cu2++5SO2+8Mn2++22H2O
8
5
y
       y
6MnO4-+5CuS+28H+=5Cu2++5SO2+6Mn2++14H2O
6
5
x
      x
96x+160y=2g
6
5
x+
8
5
y=0.023mol
   解之得:x=0.0125mol  y=0.005mol
所以Cu2S的质量为0.8g,CuS的质量为1.2g,
Cu2S的质量分数为
0.8g
1.2g
×100%
=40%
故答案为:40%.
点评:本题考查了离子方程式的有关计算,氧化还原反应的配平,难度较大,易错题是(2),注意铵根离子和(NH42Fe(SO42 的关系式,根据铵根离子计算(NH42Fe(SO42 的质量.
练习册系列答案
相关题目
Ⅰ.氨是一种重要的化工原料,某学习小组欲制取氨气并探究其性质.

请回答:
(1)实验室制取氨气的化学方程式是
2NH4Cl+Ca(OH)2
  △  
.
 
CaCl2+2NH3↑+2H2O
2NH4Cl+Ca(OH)2
  △  
.
 
CaCl2+2NH3↑+2H2O

(2)①如图1是进行氨气喷泉实验的装置,引发喷泉的操作步骤是
轻轻挤压滴管,使少量水加入烧瓶,然后打开止水夹K
轻轻挤压滴管,使少量水加入烧瓶,然后打开止水夹K

②氨气使烧杯中溶液由无色变为红色,其原因是(用电离方程式 表示)
NH3+H2O?NH3?H2O?NH4++OH-
NH3+H2O?NH3?H2O?NH4++OH-

(3)该小组同学设计了图2所示的实验装置(部分夹持仪器未画出),探究氨气的还原性并检验产物.
①实验现象为:黑色CuO变为红色;白色无水CuSO4粉末变为蓝色;同时生成一种无色气体,该气体无污染.请写出氨气与CuO反应的化学方程式
3CuO+2NH3
  △  
.
 
3Cu+N2+3H2O
3CuO+2NH3
  △  
.
 
3Cu+N2+3H2O

②碱石灰的作用是
吸收氨气中混有的水蒸气,防止干扰产物水的测定
吸收氨气中混有的水蒸气,防止干扰产物水的测定

③整套装置在方框处应添加一种装置后,此实验设计才较完善,请在方框中补画出E装置图(要求 注明装置中所加试剂名称)

Ⅱ.3.2g Cu与30mL,8mol/L过量HNO3反应,硝酸的还原产物为NO,NO2,反应后溶液中所含H+为a mol,则:①此时溶液中所含的NO3-
0.1+a
0.1+a
mol.
②所生成的NO在标准状况下体积为
(0.02-0.5a)×22.4
(0.02-0.5a)×22.4
 L.(以上结果均用含a的代数式表示)
Ⅲ.某黑色固体甲可能含有氧化铜、硫化铜、硫化亚铜,以及被掩蔽的氧化亚铜.
查阅资料知道:
①氧化亚铜在酸性环境下会发生自身氧化还原反应生成Cu2+和铜单质,在氧气流中煅烧,可以转化为氧化铜.
②硫化铜和硫化亚铜常温下都不溶于稀盐酸.在氧气流中煅烧,硫化铜和硫化亚铜都转化为氧化铜和二氧化硫.为了研究甲的成分,该小组同学在收集到足够量的固体甲后,进行了如图3所示的实验:
(1)③中在煅烧过程中一定发生的反应的化学方程式为
2CuS+3O2
 高温 
.
 
2CuO+2SO2
2CuS+3O2
 高温 
.
 
2CuO+2SO2

(2)关于固体甲的成分的判断中,下列说法正确的是
BCD
BCD

A.固体甲中,CuS和Cu2S不能同时存在;
B.固体甲中,CuO和Cu2O至少有一种;
C.固体甲中若没有Cu2O,则一定有Cu2S;
D.固体甲中若存在Cu2O,也可能有Cu2S.

(18分)

Ⅰ. 氨是一种重要的化工原料,某学习小组欲制取氨气并探究其性质。

请回答:

(1)实验室制取氨气的化学方程式是                         

(2)① 如图是进行氨气喷泉实验的装置,引发喷泉的操作步骤是                  

 

② 氨气使烧杯中溶液由无色变为红色,其原因是(用电离方程式表示)            

(3)该小组同学设计了下图所示的实验装置(部分夹持仪器未画出),探究氨气的还原性并检验产物。

① 实验现象为:黑色CuO变为红色;白色无水CuSO4粉末变为蓝色;同时生成一种无色气体,该气体无污染。请写出氨气与CuO反应的化学方程式                     。  

② 碱石灰的作用是                                                          。 

③ 整套装置在方框处应添加一种装置后,此实验设计才较完善,请在方框中补画出E装置图(要求注明装置中所加试剂名称)。

Ⅱ. 3.2g Cu与30mL,8mol/L过量HNO3反应,硝酸的还原产物为NO,NO2反应后溶液中所含H+为a mol,则:①此时溶液中所含的NO3-                   mol。

②所生成的NO在标准状况下体积为            L。(以上结果均用含a的代数式表示)

Ⅲ. 某黑色固体甲可能含有氧化铜、硫化铜、硫化亚铜,以及被掩蔽的氧化亚铜。

查阅资料知道:①氧化亚铜在酸性环境下会发生自身氧化还原反应生成Cu2+和铜单质,在氧气流中煅烧,可以转化为氧化铜。②硫化铜和硫化亚铜常温下都不溶于稀盐酸。在氧气流中煅烧,硫化铜和硫化亚铜都转化为氧化铜和二氧化硫。为了研究甲的成分,该小组同学在收集到足够量的固体甲后,进行了如图所示的实验:

(1)③中在煅烧过程中一定发生的反应的化学方程式为                         

(2)关于固体甲的成分的判断中,下列说法正确的是                   

A.固体甲中,CuS和Cu2S不能同时存在;

B.固体甲中,CuO和Cu2O至少有一种; 

C.固体甲中若没有Cu2O,则一定有Cu2S;

D.固体甲中若存在Cu2O,也可能有Cu2S。

 

Ⅰ.氨是一种重要的化工原料,某学习小组欲制取氨气并探究其性质.

请回答:
(1)实验室制取氨气的化学方程式是______.
(2)①如图1是进行氨气喷泉实验的装置,引发喷泉的操作步骤是______.
②氨气使烧杯中溶液由无色变为红色,其原因是(用电离方程式 表示)______.
(3)该小组同学设计了图2所示的实验装置(部分夹持仪器未画出),探究氨气的还原性并检验产物.
①实验现象为:黑色CuO变为红色;白色无水CuSO4粉末变为蓝色;同时生成一种无色气体,该气体无污染.请写出氨气与CuO反应的化学方程式______.
②碱石灰的作用是______.
③整套装置在方框处应添加一种装置后,此实验设计才较完善,请在方框中补画出E装置图(要求 注明装置中所加试剂名称)______.
Ⅱ.3.2g Cu与30mL,8mol/L过量HNO3反应,硝酸的还原产物为NO,NO2,反应后溶液中所含H+为a mol,则:①此时溶液中所含的NO3-为______mol.
②所生成的NO在标准状况下体积为______ L.(以上结果均用含a的代数式表示)
Ⅲ.某黑色固体甲可能含有氧化铜、硫化铜、硫化亚铜,以及被掩蔽的氧化亚铜.
查阅资料知道:
①氧化亚铜在酸性环境下会发生自身氧化还原反应生成Cu2+和铜单质,在氧气流中煅烧,可以转化为氧化铜.
②硫化铜和硫化亚铜常温下都不溶于稀盐酸.在氧气流中煅烧,硫化铜和硫化亚铜都转化为氧化铜和二氧化硫.为了研究甲的成分,该小组同学在收集到足够量的固体甲后,进行了如图3所示的实验:
(1)③中在煅烧过程中一定发生的反应的化学方程式为______.
(2)关于固体甲的成分的判断中,下列说法正确的是______
A.固体甲中,CuS和Cu2S不能同时存在;
B.固体甲中,CuO和Cu2O至少有一种;
C.固体甲中若没有Cu2O,则一定有Cu2S;
D.固体甲中若存在Cu2O,也可能有Cu2S.

Ⅰ.氨是一种重要的化工原料,某学习小组欲制取氨气并探究其性质.

请回答:
(1)实验室制取氨气的化学方程式是   
(2)①如图1是进行氨气喷泉实验的装置,引发喷泉的操作步骤是   
②氨气使烧杯中溶液由无色变为红色,其原因是(用电离方程式 表示)   
(3)该小组同学设计了图2所示的实验装置(部分夹持仪器未画出),探究氨气的还原性并检验产物.
①实验现象为:黑色CuO变为红色;白色无水CuSO4粉末变为蓝色;同时生成一种无色气体,该气体无污染.请写出氨气与CuO反应的化学方程式   
②碱石灰的作用是   
③整套装置在方框处应添加一种装置后,此实验设计才较完善,请在方框中补画出E装置图(要求 注明装置中所加试剂名称)   
Ⅱ.3.2g Cu与30mL,8mol/L过量HNO3反应,硝酸的还原产物为NO,NO2,反应后溶液中所含H+为a mol,则:①此时溶液中所含的NO3-    mol.
②所生成的NO在标准状况下体积为     L.(以上结果均用含a的代数式表示)
Ⅲ.某黑色固体甲可能含有氧化铜、硫化铜、硫化亚铜,以及被掩蔽的氧化亚铜.
查阅资料知道:
①氧化亚铜在酸性环境下会发生自身氧化还原反应生成Cu2+和铜单质,在氧气流中煅烧,可以转化为氧化铜.
②硫化铜和硫化亚铜常温下都不溶于稀盐酸.在氧气流中煅烧,硫化铜和硫化亚铜都转化为氧化铜和二氧化硫.为了研究甲的成分,该小组同学在收集到足够量的固体甲后,进行了如图3所示的实验:
(1)③中在煅烧过程中一定发生的反应的化学方程式为   
(2)关于固体甲的成分的判断中,下列说法正确的是   
A.固体甲中,CuS和Cu2S不能同时存在;
B.固体甲中,CuO和Cu2O至少有一种;
C.固体甲中若没有Cu2O,则一定有Cu2S;
D.固体甲中若存在Cu2O,也可能有Cu2S.

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