在2 L含硫酸铜和硫酸铁的混合溶液中加入30 g铁粉.充分反应后得到2 L 0.25 mol/L硫酸亚铁溶液及26 g固体沉淀物．计算原混合溶液中硫酸铁和硫酸铜的物质的量浓度．题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

题目内容

在2 L含硫酸铜和硫酸铁的混合溶液中加入30 g铁粉，充分反应后得到2 L　0.25 mol/L硫酸亚铁溶液及26 g固体沉淀物．计算原混合溶液中硫酸铁和硫酸铜的物质的量浓度．

答案：
解析：

　　答案：见讲析

　　讲析：设硫酸铁、硫酸铜的物质的量分别为x和y．根据反应前后铁和铜的质量之和相等得到以下关系：56 g/mol×2x＋64 g/mol×y＋30 g＝2 L×0.25 mol/L×56 g/mol＋26 g，再由反应前后硫酸根离子的物质的量守恒得：3x＋y＝2 L×0.25 mol/L．

　　解得x＝0.1 mol，y＝0.2 mol．因此硫酸铁、硫酸铜的物质的量浓度分别为0.05 mol/L、0.1 mol/L．

　　点评：依据质量守恒定律常常可以得出下列解题时实用的等式：①反应物的质量总和等于生成物的质量总和；②反应物减少的总质量等于生成物增加的总质量；③反应体系中固体增加(或减少)的质量等于气体减少(或增加)的质量．

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（2013?闸北区二模）含有硫的化合物在工业生产中应用广泛，回答下列问题：
（1）黄铜矿是工业炼铜的主要原料，其主要成分为CuFeS₂．
①测得某黄铜矿（CuFeS₂）中含硫20%（质量分数），求该矿石含铜的质量分数．
②现有一种天然黄铜矿（含少量脉石），为了测定该黄铜矿的纯度，某同学设计了如下实验：称取研细的黄铜矿样品1.150g，在空气中进行煅烧，生成Cu、Fe₃O₄和SO₂气体，用100mL滴有淀粉的蒸馏水全部吸收SO₂，然后取10mL吸收液，用0.05mol/L标准碘溶液进行滴定，用去标准碘溶液的体积为20.00mL．求该黄铜矿的纯度．
（2）将FeS和Fe₂O₃的混和物56.6g，用足量稀H₂SO₄溶解后可得3.2g硫，求原混和物中FeS的质量．
（3）一定温度下，硫酸铜受热分解生成CuO、SO₂、SO₃和O₂．已知：SO₂、SO₃都能被碱石灰和氢氧化钠溶液吸收．利用下图装置加热无水硫酸铜粉末直至完全分解．若无水硫酸铜粉末质量为10.0g，完全分解后，各装置的质量变化关系如下表所示．

装置	A （试管+粉末）	B	C
反应前	42.0g	75.0g	140.0g
反应后	37.0g	79.0g	140.5g

请通过计算，推断出该实验条件下硫酸铜分解的化学方程式．
（4）硫化钠是用于皮革的重要化学试剂，可用无水Na₂SO₄与炭粉在高温下反应制得，化学方程式如下：
①Na₂SO₄+4C

高温

Na₂S+4CO ②Na₂SO₄+4CO

高温

Na₂S+4CO₂
①若在反应过程中，产生CO和CO₂混合气体为2mol，求生成Na₂S的物质的量．
②硫化钠晶体放置在空气中，会缓慢氧化成Na₂SO₃，甚至是Na₂SO₄，现将43.72g部分变质的硫化钠样品溶于水中，加入足量盐酸后，过滤得4.8g沉淀和1.12L H₂S 气体（标准状况，假设溶液中气体全部逸出），在滤液中加入足量的BaCl₂后过滤得2.33g沉淀，分析该硫化钠样品的成分及其物质的量．

（2009?大连模拟）我国有较长的海岸线，浩瀚的海洋是一个巨大的物质资源和能量宝库．目前，世界各国都在研究如何充分利用海洋资源．
（1）如图1，在电场中利用膜技术（阳离子交换膜只允许阳离子通过，阴离子交换膜只允许阴离子通过）淡化海水，该方法称为电渗析法．
①图1中膜a应选择

阴离子交换膜

膜；
②电渗析法还可以用来处理电镀废液，写出用该方法处理含硫酸铜废液时（使用惰性电极）所发生的电极反应：阴极

2Cu²⁺+4e^-=2Cu

阳极

4OH^--4e^-=O₂↑+2H₂O

（2）海水中的溴的储量丰富，约占地球溴总储量的99%，故溴有“海洋元素”之称，海水中溴含量为65mg?L^-1．其工业提取法有：
（I）空气吹出纯碱吸入法．该法是将氯气通入到含溴离子的海水中，使溴置换出来，再用空气将溴吹出，用纯碱溶液吸收，最后用硫酸酸化，即可得到单质溴．该方法涉及的反应有：
①

Cl₂+2Br^-=Br₂+2Cl^-

（写出化学反应的离子方程式）
②3Br₂+3CO₃^2-=BrO₃^-+5Br^-+3CO₂↑
③BrO₃^-+5Br^-+6H⁺=3Br₂+3H₂O
其中反应中③的氧化剂是

BrO₃^-

，还原剂是

Br^-

．
（II）溶剂萃取法．该法是利用单质溴在水中和萃取剂中溶解度不同的原理来进行的．实验室中萃取用到的主要玻璃仪器名称是

分液漏斗，烧杯

．下列可以用于从海水中萃取溴的试剂是

②

（填编号）．①乙醇 ②四氯化碳 ③硝酸．
（3）海水中的氘（含HDO 0.03‰）发生聚变的能量，足以保证人类上亿年的能源消费，工业上可采用“硫化氢-水双温交换法”富集HDO．其原理是利用H₂S、HDS、H₂O和HDO四种物质，在25℃和100℃两种不同温度下发生的两个不同反应得到较高浓度的HDO．如图2为“硫化氢-水双温交换法”所发生的两个反应中涉及的四种物质在反应体系中的物质的量随温度的变化曲线．写出100℃时所发生的反应的化学方程式

H₂S+HDO=HDS+H₂O

；工业上富集HDO的生产过程中，可以循环利用的一种物质是

H₂S

．

含有硫的化合物在工业生产中应用广泛，回答下列问题：

（1）黄铜矿是工业炼铜的主要原料，其主要成分为CuFeS₂。

①测得某黄铜矿(CuFeS₂)中含硫20%（质量分数），求该矿石含铜的质量分数。

②现有一种天然黄铜矿（含少量脉石），为了测定该黄铜矿的纯度，某同学设计了如下实验：称取

研细的黄铜矿样品1.150g，在空气中进行煅烧，生成Cu、Fe₃O₄和SO₂气体，用100 mL滴有淀粉的

蒸馏水全部吸收SO₂，然后取10mL吸收液，用0.05mol/L标准碘溶液进行滴定，用去标准碘溶液的体

积为20.00mL。求该黄铜矿的纯度。

（2）将FeS和Fe₂O₃的混和物56.6 g，用足量稀H₂SO₄溶解后可得3.2 g硫，原混和物中FeS的质量。

（3）一定温度下，硫酸铜受热分解生成CuO、SO₂、SO₃和O₂。已知：SO₂、SO₃都能被碱石灰和氢氧

化钠溶液吸收。利用下图装置加热无水硫酸铜粉末直至完全分解。若无水硫酸铜粉末质量为10.0 g，

完全分解后，各装置的质量变化关系如下表所示。

装置	A（试管+粉末）	B	C
反应前	42.0 g	75.0 g	140.0 g
反应后	37.0 g	79.0 g	140.5 g

请通过计算，推断出该实验条件下硫酸铜分解的化学方程式。

（4）硫化钠是用于皮革的重要化学试剂，可用无水Na₂SO₄与炭粉在高温下反应制得，化学方程式如下：

①Na₂SO₄ + 4CNa₂S + 4CO↑ ②Na₂SO₄ + 4CONa₂S + 4CO₂

a.若在反应过程中，产生CO和CO₂混合气体为2mol，求生成Na₂S的物质的量。

b.硫化钠晶体放置在空气中，会缓慢氧化成Na₂SO₃，甚至是Na₂SO₄，现将43.72g部分变质的硫化钠样品溶于水中，加入足量盐酸后，过滤得4.8g沉淀和1.12L H₂S 气体（标准状况，假设溶液中气体全部逸出），在滤液中加入足量的BaCl₂后过滤得2.33g沉淀，分析该硫化钠样品的成分及其物质的量。

我国有较长的海岸线，浩瀚的海洋是一个巨大的物质资源和能量宝库。目前，世界各国都在研究如何充分利用海洋资源。
（1）如图，在电场中利用膜技术（阳离子交换膜只允许阳离子通过，阴离子交换膜只允许阴离子通过）淡化海水，该方法称为电渗析法。

①图中膜a应选择_____________膜；
②电渗析法还可以用来处理电镀废液，写出用该方法处理含硫酸铜废液时（使用惰性电极）所发生的电极反应：阴极___________________阳极___________________
（2）海水中的溴的储量丰富，约占地球溴总储量的99％，故溴有“海洋元素”之称，海水中溴含量为
65mg·L^-1。其工业提取法有：
（Ⅰ）空气吹出纯碱吸入法。该法是将氯气通入到含溴离子的海水中，使溴置换出来，再用空气将溴吹出，用纯碱溶液吸收，最后用硫酸酸化，即可得到单质溴。该方法涉及的反应有：
①___________________________________（写出化学反应的离子方程式）
②3Br₂＋3CO₃^2-＝BrO₃^-＋5Br^-＋3CO₂↑ ③BrO₃^-＋5Br^-＋6H⁺＝3Br₂＋3H₂O
其中反应中③的氧化剂是________________，还原剂是_________________。
（II）溶剂萃取法。该法是利用单质溴在水中和萃取剂中溶解度不同的原理来进行的。实验室中萃取用到的主要玻璃仪器名称是_____________。下列可以用于从海水中萃取溴的试剂是__________（填编号）。①乙醇 ②四氯化碳 ③硝酸。
（3）海水中的氘（含HDO 0.03‰）发生聚变的能量，足以保证人类上亿年的能源消费，工业上可采用“硫化氢－水双温交换法”富集HDO。其原理是利用H₂S、HDS、H₂O和HDO四种物质，在25℃和100℃两种不同温度下发生的两个不同反应得到较高浓度的HDO。下图为“硫化氢－水双温交换法”所发生的两个反应中涉及的四种物质在反应体系中的物质的量随温度的变化曲线。写出100℃时所发生的反应的化学方程式_______________________；工业上富集HDO的生产过程中，可以循环利用的一种物质是
_______________。

含有硫的化合物在工业生产中应用广泛，回答下列问题：
（1）黄铜矿是工业炼铜的主要原料，其主要成分为CuFeS₂．
①测得某黄铜矿（CuFeS₂）中含硫20%（质量分数），求该矿石含铜的质量分数．
②现有一种天然黄铜矿（含少量脉石），为了测定该黄铜矿的纯度，某同学设计了如下实验：称取研细的黄铜矿样品1.150g，在空气中进行煅烧，生成Cu、Fe₃O₄和SO₂气体，用100mL滴有淀粉的蒸馏水全部吸收SO₂，然后取10mL吸收液，用0.05mol/L标准碘溶液进行滴定，用去标准碘溶液的体积为20.00mL．求该黄铜矿的纯度．
（2）将FeS和Fe₂O₃的混和物56.6g，用足量稀H₂SO₄溶解后可得3.2g硫，求原混和物中FeS的质量．
（3）一定温度下，硫酸铜受热分解生成CuO、SO₂、SO₃和O₂．已知：SO₂、SO₃都能被碱石灰和氢氧化钠溶液吸收．利用下图装置加热无水硫酸铜粉末直至完全分解．若无水硫酸铜粉末质量为10.0g，完全分解后，各装置的质量变化关系如下表所示．

装置	A （试管+粉末）	B	C
反应前	42.0g	75.0g	140.0g
反应后	37.0g	79.0g	140.5g

Na₂S+4CO ②Na₂SO₄+4CO

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