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黄铜矿的主要成分X是由Cu、Fe、S三种元素组成的复盐,其中Cu、Fe两种元素的质量比为8:7;将m g X粉末全部溶于200 mL的浓HNO3(假设S全部转化成SO42-),反应后的溶液加水稀释至 2.12 L时测得其pH为0;将稀释后的溶液分为两等份,向其中一份溶液中滴加6.05mol?L-1的NaOH溶液,向另一份溶液中滴加0.600mol?L-1Ba(NO32溶液,两溶液中均生成沉淀,且沉淀的质量随所加溶液的体积变化如下图所示:

(1)试通过计算确定m的值.
(2)若X的摩尔质量为368g?mol-1,试确定X的化学式.
分析:(1)X是由Cu、Fe、S三种元素组成的复盐,所以该盐的质量就是各种元素的总质量和,根据图象数据,氢氧化钠先中和酸,然后将铜离子、铁离子沉淀,据此来回答;
(2)根据物质相对分子质量的计算来回答.
解答:解:(1)依题意,Cu、Fe两种元素的质量比为8:7,则m g X中:n(Cu):n(Fe)=
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=1:1,当加水稀释至 2.12 L时测得其pH为0,此是氢离子浓度为1mol/L,根据图示数据,氢氧化钠先中和氢离子,然后将金属离子转化为沉淀,所以2n(Cu2+)+3n(Fe3+)=6.05mol?L-1×0.2L×2-1mol?L-1×2.12L,
故:n (Cu)=n (Fe)=0.06mol,n (S)=0.600mol?L-1×0.1L×2=0.12mol,
因此mg=m(Cu)+m(Fe)+m(S)=0.06mol×64g?mol-1+0.06mol×56g?mol-1+0.12mol×32g?mol-1=11.04g,即m的值为11.04.
答:m的值为11.04;
(2)解:设X的化学式为(CuFeS2n,则(64+56+32×2)×n=368,解得:n=2,故X的化学式为Cu2Fe2S4
答:X的化学式为Cu2Fe2S4
点评:本题考查学生确定复杂化学式的计算方法,结合图象知识考查,增加了难度.
练习册系列答案
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(16分). 铜是人类最早知道的金属之一,实验室可用C、H2还原CuO制取少量的Cu,工业上主要用火法从黄铜矿中提炼Cu。

Ⅰ.  实验证明,C还原CuO时既可能生成Cu,也可能生成Cu2O,即使在C过量时,实验中CuO也可能部分未被还原。为了测定某次实验产物的组成,取1.2 g C跟8.0 g CuO混合加热,将反应生成的气体通过足量的澄清石灰水并集气。一段时间后停止加热,共收集到560 mL气体(已经折算成标准状况),测得沉淀的质量为2.5 g。则:

(1)上述实验中C         (填“完全”或“不完全”)参加反应,实验中收集到的气

体是      (填写化学式),产生这种气体的化学方程式为:              

(2) 反应后得到的固体混合物总质量为                  ,其中含氧化合物的物质的量为             mol。

Ⅱ.   黄铜矿的主要成分X是由Cu、Fe、S三种元素组成的复盐,其中Cu、Fe两种元素的质量比为8∶7;将m g X粉末全部溶于200 mL的浓HNO3,反应后的溶液加水稀释至 2.12 L时测得其pH为0;将稀释后的溶液分为两等份,向其中一份溶液中滴加6.05mol/L的NaOH溶液,向另一份溶液中滴加0.600mol/L Ba(NO3)2溶液,两溶液中均生成沉淀,且沉淀的质量随所加溶液的体积变化如下图所示:

(1) 请通过计算确定m的值; 

(2) X的摩尔质量为368 g/mol,请确定X的化学式。

 

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