题目内容

由锌和铜构成的合金共10 g,放入足量的稀盐酸中充分反应,产生标准状况下气体2.24L,试求合金中铜的质量分数。
35%

试题分析:设合金中含Zn质量为x g
Zn + 2HCl = ZnCl2 + H2
65 g             22.4 L
x g              2.24 L
解得x = 6.5 g
则Cu的质量分数为(10 — 6.5)/10 ×100%= 35%。
练习册系列答案
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(15分)实验室以废铜屑为原料制取碱式碳酸铜【Cu2(OH)2CO3】的步骤如下:
步骤一:废铜屑制硝酸铜
如图,
用胶头滴管吸取浓HNO3缓慢加到锥形瓶内的废铜屑中(废铜屑过量),充分反应后过滤,得到硝酸铜溶液。
步骤二:碱式碳酸铜的制备
向大试管中加入碳酸钠溶液和硝酸铜溶液,水浴加热至70℃左右,用0.4 mol/L的NaOH溶液调节pH至8.5,振荡,静置,过滤,用热水洗涤,烘干,得到碱式碳酸铜产品。 
步骤三:碱式碳酸铜的组成测定
碱式碳酸铜可表示为:xCuCO3 ·yCu (OH)2 ·zH2O,可采用氢气还原法来确定,其反应原理为:
xCuCO3 ·yCu (OH)2 ·zH2O +  H2→ Cu +  CO2  +  H2O(未配平)
完成下列填空:
(1)步骤一中,反应开始时,瓶内的现象是                                       
用该装置制取硝酸铜,好处是                                                  
(2)步骤二中,水浴加热所需仪器有                                  (加热、夹持仪器、石棉网除外);洗涤的目的是                                         
(3) 步骤三中,①以字x、y、z母为系数,配平氢气还原法的化学方程式:
      xCuCO3 ·yCu (OH)2 ·zH2O+       H2     Cu+      CO2+      H2O
②称取24.0g某碱式碳酸铜样品,充分反应后得到12.8 g残留物,生成4.4g二氧化碳和7.2g水。该样品中结晶水质量为        g,化学式为                  
CoxFe3-xO4磁粉是一种比较好的高矫顽力磁粉。工业上以FeSO4为原料制备CoxFe3-xO4的主要步骤如下:

(1)步骤①是在FeSO4溶液中加入NaOH溶液,在40℃下搅拌生成FeOOH晶种。生成晶种的化学方程式为      
(2)步骤②将晶种移到放有FeSO4溶液和铁皮的生长槽中,升温到60℃,吹入空气,待晶种长大到一定尺寸后,过滤、水洗、干燥,得FeOOH粉末。生长槽中放入铁皮的目的是      ,吹入空气的作用为        
(3)步骤③将FeOOH在200~300℃下加热脱水,生成红色Fe2O3。实验室完成该操作需要下列仪器中的        (填字母)。
a.蒸发皿  b.烧杯  c.坩埚  d.泥三角  e.酒精灯
(4)步骤④通入H2,加热至300~400℃,生成Fe3O4。通入H2前要向加热炉中通入N2,其作用为        
(5)步骤⑤加入CoSO4溶液,所得粗产品经过滤、洗涤、干燥即得成品。检验粗产品洗涤干净的实验操作和现象是        
(6)某研究小组欲用锂离子电池正极废料(含LiCoO2、铝箔、铁的氧化物)制备CoSO4·7H2O晶体。下表列出了相关金属离子生成氢氧化物沉淀的pH(开始沉淀的pH按金属离子浓度为1.0 mol·L-1计算)。
金属离子
开始沉淀的pH
沉淀完全的pH
Fe3
1.1
3.2
Fe2
5.8
8.8
Co2
6.9
9.4
 
请完成下列实验步骤(可选用的试剂:H2O2、稀硝酸、稀硫酸、NaOH溶液):
①用N-甲基吡咯烷酮在120℃下浸洗正极废料,使LiCoO2与铝箔分离,得到LiCoO2粗品并回收铝。
        
③向所得粗品CoSO4溶液中加入NaOH溶液,调节pH约为5,过滤。
        
⑤将Co(OH)2沉淀溶于稀硫酸中,蒸发浓缩、降温结晶,得到CoSO4·7H2O晶体。

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