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6.高温超导材料的研究是21世纪材料领域的热点课题,YBaCuO体系一直是此领域的研究重点之一.将钇(Y)、钡、铜的氧化物按一定的比例混合(Y为正三价元素),再经高温煅烧可得到复合氧化物YBa2Cu3O7,实验证明:该物质之所以具有超导性能,主要与铜的可变化合价有关.下列说法正确的是(  )
A.复合氧化物中Cu的化合价为+1和+2价
B.复合氧化物中Cu的化合价为+2和+3价
C.复合氧化物中+3价的Cu占铜的总量的三分之一
D.复合氧化物中+2价的Cu占铜的总量的三分之一

分析 根据化合物各元素的化合价代数和为0确定铜的平均化合价,再利用十字相乘法确定+2价Cu和+3价Cu的原子个数之比.

解答 解:根据化合物各元素的化合价代数和为0确定铜的平均化合价,设铜的平均化合价为x,则(+3)+(+2)×2+3x+(-2)×7=0,x≈2.3,所以铜元素的化合价为+2和+3;利用十字相乘法确定+2价Cu和+3价Cu的原子个数之比为:,所以+2价Cu和+3价Cu的原子个数之比=0.7:0.3=7:3,也就是复合氧化物中+3价的Cu占铜的总量的$\frac{3}{10}$,约为$\frac{1}{3}$.
故选BC.

点评 本题考查了化合物中元素化合价的计算方法,可根据平均值法进行分析,难度稍大.

练习册系列答案
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17.工业上常利用电石制乙炔气体(C2H2)时产生的灰浆和残渣制备化工原料KClO3和超细CaCO3.
(1)电石制乙炔气体(C2H2)时产生灰浆和残渣的过程如下:电石(CaC2)$\stackrel{水}{→}$灰浆$\stackrel{露置于空气}{→}$残渣
其中电石与水反应生成氢氧化钙和乙炔,写出该反应的化学方程式CaC2+2H2O=Ca(OH)2+C2H2↑.残渣中主要成分是Ca(OH)2和CaCO3.
Ⅰ.制备KClO3的流程如图:

(2)向灰浆浊液中通入Cl2,得到Ca(ClO3)2、CaCl2溶液.反应中Ca(ClO3)2与CaCl2的化学计量数分别为1和5.写出此反应的化学方程式6Cl2+6Ca(OH)2=Ca(ClO3)2+5CaCl2+6H2O.
(3)有关物质在常温下的溶解度如下:
物质Ca(ClO3)2CaCl2KClO3KCl
溶解度/g209.074.57.334.2
上述流程中加入KCl粉末,KCl与Ca(ClO3)2(填化学式)发生了复分解反应,得到KClO3晶体.你认为能得到KClO3晶体的原因是KClO3在常温下溶解度较小.
(4)洗涤时,可选用下列洗涤剂BC(填字母编号).
A.KCl饱和溶液       B.冰水       C.饱和KClO3溶液
Ⅱ.制备超细CaCO3的流程如下(注:加入NH4Cl溶液的目的是溶解残渣中的难溶盐):

(5)向CaCl2溶液中通入两种气体,生成超细CaCO3的化学方程式CaCl2+2NH3+CO2+H2O=CaCO3↓+2NH4Cl.检验CaCO3是否洗涤干净的方法是取最后一次的洗涤液加硝酸银溶液,如有沉淀生成则没有洗干净,反之以洗干净.
(6)流程中溶液A可循环使用,其主要成分的化学式是NH4Cl.

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