题目内容
17.凤凰石是一种用于建材装饰的硅酸盐矿物,已知某地出产的凤凰石可看作由主要成分硅酸铜盐X•3H2O(摩尔质量=334g/mol)与含氧酸盐杂质Y共同组成,X、Y均含三种元素,工业上利用下列流程制备铜盐,在溶液Ⅱ中滴入KSCN溶液显血红色.请回答:
(1)杂质Y中除氧以外还含有的元素为Fe、C(填元素符号),x的化学式为Cu2Si2O6或2CuO•2SiO2.
(2)如果王溶液Ⅱ中继续加入H2O2,发现有气泡产生,有观点认为是Y中的某元素离子将H2O2氧化所导致,写出反应的离子方程式2Fe3++H2O2=2Fe2++2H++O2↑.
分析 凤凰石可看作由主要成分硅酸铜盐X•3H2O(摩尔质量=334g/mol)与含氧酸盐杂质Y共同组成,X、Y均含三种元素,在溶液Ⅱ中滴入KSCN溶液显血红色说明溶液Ⅱ中含Fe3
+离子,溶液Ⅰ中含Fe2+离子,凤凰石隔绝空气加热分解生成水,X和Y的混合物,混合物中加入足量盐酸过滤得到无色无味气体通入足量澄清石灰水生成白色沉淀证明气体为CO2,证明Y为碳酸盐,得到溶液Ⅰ加入适量过氧化氢得到溶液Ⅱ,加入KSCN溶液显血红色,说明溶液Ⅱ中含Fe3+离子,溶液Ⅰ中含Fe2+离子,证明Y是含铁、碳、氧三种元素的盐,流程中是CuCl2质量27.0g,物质的量n(CuCl2)=$\frac{27.0g}{135g/mol}$=0.2mol,SiO2质量12.0g,物质的量n(SiO2)=$\frac{12.0g}{60g/mol}$=0.2mol,n(Cu):n(Si)=0.2:0.2=1:1,硅酸铜盐X•3H2O摩尔质量=334g/mol,X摩尔质量=344g/mol-3×18g/mol=280./mol,则n(Cu)=n(Si)=2=2,n(O)=6,得到X为Cu2Si2O6,据此分析判断.
解答 解:凤凰石可看作由主要成分硅酸铜盐X•3H2O(摩尔质量=334g/mol)与含氧酸盐杂质Y共同组成,X、Y均含三种元素,在溶液Ⅱ中滴入KSCN溶液显血红色说明溶液Ⅱ中含Fe3+离子,溶液Ⅰ中含Fe2+离子,凤凰石隔绝空气加热分解生成水,X和Y的混合物,混合物中加入足量盐酸过滤得到无色无味气体通入足量澄清石灰水生成白色沉淀证明气体为CO2,证明Y为碳酸盐,得到溶液Ⅰ加入适量过氧化氢得到溶液Ⅱ,加入KSCN溶液显血红色,说明溶液Ⅱ中含Fe3+离子,溶液Ⅰ中含Fe2+离子,证明Y是含铁、碳、氧三种元素的盐,流程中是CuCl2质量27.0g,物质的量n(CuCl2)=$\frac{27.0g}{135g/mol}$=0.2mol,SiO2质量12.0g,物质的量n(SiO2)=$\frac{12.0g}{60g/mol}$=0.2mol,n(Cu):n(Si)=0.2:0.2=1:1,硅酸铜盐X•3H2O摩尔质量=334g/mol,X摩尔质量=344g/mol-3×18g/mol=280./mol,则n(Cu)=n(Si)=2=2,n(O)=6,得到X为Cu2Si2O6,
(1)杂质Y中除氧以外还含有的元素为Fe、C,上述计算X化学式为:Cu2Si2O6或2CuO•2SiO2,
故答案为:Fe、C; Cu2Si2O6或2CuO•2SiO2;
(2)如果溶液Ⅱ中继续加入H2O2,发现有气泡产生,有观点认为是Y中的某元素离子将H2O2氧化所导致,分析可知只有Fe3+具有氧化性,反应的离子方程式为:2Fe3++H2O2=2Fe2++2H++O2↑,
故答案为:2Fe3++H2O2=2Fe2++2H++O2↑.
点评 本题考查了物质转化、物质组成分析、化学式计算确定,掌握基础是解题关键,题目难度中等.
| 容器 | 温度/℃ | 物质的起始浓度/mol•L-1 | 物质的平衡浓度/mol•L-1 | ||
| c(SO2) | c(O2) | c(SO3) | c(SO3) | ||
| Ⅰ | 758 | 0.2 | 0.1 | 0 | 0.044 |
| Ⅱ | 758 | 0.1 | 0.05 | 0 | |
| Ⅲ | 858 | 0.2 | 0.1 | 0 | |
| A. | 从开始至平衡时,容器Ⅰ中SO3的反应速率为0.044 mol•L-1•s-1 | |
| B. | 平衡时,容器Ⅱ中SO3的浓度小于0.022 mol•L-1 | |
| C. | 平衡时,容器Ⅲ中SO3的浓度大于0.044 mol•L-1 | |
| D. | 若起始时,向容器Ⅰ中充入0.02 mol SO2,0.01 mol O2和0.02 mol SO3,则反应向逆反应方向进行 |
| A. | ①②③④ | B. | 只有②③④ | C. | 只有①②③ | D. | 只有②③ |
| A. | 0.5 mol O2含氧原子数为0.5NA | B. | 1.8 g的NH4+中含有的电子数为NA | ||
| C. | 48 g O3含有的氧原子数为NA | D. | 1 mol H2O2中含NA个H2和NA个O2 |
| A. | 1 mol NH3所含有的电子数为 17NA | |
| B. | 常温常压下,22.4 L 氧气所含的原子数为 2NA | |
| C. | 常温常压下,48g O3 所含的氧原子数为 3NA | |
| D. | 1 mol/L NaCl 溶液中所含的 Na+数为 NA |
| A. | N2→NO | B. | HNO3→NO | C. | BaCl2→BaSO4 | D. | Fe2+→Fe3+ |