题目内容
【题目】电镀废水中常含有阴离子A,排放前可加CuSO4溶液处理,使之转化为沉淀B,按如下流程进行实验。
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已知:B含三种元素;气体D标况下密度2.32g/L;混合气体l无色无味;气体F标况下密度为1.25g/L。请回答:
(1)组成B的三种元素是___,气体D的分子式是___。
(2)写出固体C在足量氧气中灼烧的方程式___。
(3)固体C在沸腾的稀盐酸中会生成一种弱酸和一种白色沉淀,该白色沉淀是共价化合物(测其分子量为199),则反应的化学方程式是___。
【答案】Cu、C、N (CN)2 2CuCN+3O2
2CuO+2CO2+N2 2CuCN+2HCl
Cu2Cl2+2HCN
【解析】
电镀废水中常含有阴离子A,排放前可加CuSO4溶液处理,使之转化为沉淀B,沉淀B明显含有铜元素,隔绝空气加热后的固体C应含铜元素,灼烧后黑色固体E应为CuO 8.0g,CuO的物质的量=
=0.1mol,根据Cu守恒,B、C中Cu元素的物质的量0.1mol,Cu元素质量为0.1mol×64g/mol=6.4g,C在足量O2灼烧后产生的混合气体1通入足量澄清石灰水,产生10g白色沉淀G,则G为CaCO3,混合气体1中含有CO2和未反应的O2,根据C守恒,固体C中含有含有C元素,其物质的量为
=0.1mol,质量为0.1mol×12g/mol=1.2g,反应后的混合气体2,通过灼热的铜网完全反应后,剩余1120mL气体F,结合气体F标况下密度为1.25g/L,气体F摩尔质量为1.25g/L×22.4L/mol =28g/mol,推测为N2,氮气的物质的量=
=0.05mol,质量为0.05mol×28g/mol=1.4g,根据转化流程分析,若F为N2,则Cu、C、N元素都来自于固体C,即C由Cu、C、N三种元素组成,再根据m(Cu)+ m(C)+ m(N)=6.4g+1.2g+1.4g=9g,刚好等于参与反应的固体C的质量,由此可确定,F为N2,C由Cu、C、N三种元素组成,且n(Cu):n(C):n(N)=0.1mol:0.1mol:0.05mol×2=1:1:1,则固体C的化学式为CuCN,混合气体1为CO2、O2、N2的混合气体,混合气体2为O2、N2的混合气体;由于沉淀B也是由三种元素组成,隔绝空气加热分解为C和D,没有外来元素,则B也是由Cu、C、N三种元素组成,B为11.6g,C为9g,根据质量守恒,D的质量为2.6g,气体D标况下密度2.32g/L,则D摩尔质量为2.32g/L×22.4L/mol≈52g/mol,则 气体D的物质的量为
0.05mol,C中除Cu外的CN-的质量为9g-6.4g=2.6g,CN-的物质的量为
=0.1mol,B中除Cu外的质量为11.6-6.4=5.2g,则B的化学式为Cu(CN)2;前面的分析中确定,B中含有Cu0.1mol,则B中含有CN-的物质的量为0.2mol,根据原子守恒,D中含有CN为0.1mol,则D的分子式为(CN)2,据此分析解答。
(1)根据分析,组成B的三种元素是Cu、C、N三元素,气体D的分子式是(CN)2;
(2)固体C为CuCN,在足量氧气中灼烧生成CuO、CO2和N2,则方程式2CuCN+3O2
2CuO+2CO2+N2;
(3)CuCN与盐酸反应生成弱酸为HCN,沉淀根据摩尔质量可推断其为Cu2Cl2,故2CuCN+2HCl
Cu2Cl2+2HCN。