Question

14．为探究带有结晶水的复盐晶体X（共含五种元素）的组成和性质，设计并完成如下实验：

已知：气体F可使湿润的红色石蕊试纸变蓝色．请回答：
X含有的元素有S、O、H、Cu、N（用元素符号表示），则X的化学式为Cu₃（NH₄）₄（SO₄）₅•5H₂O．请写出C→E化学方程式CuO+C₂H₅OH$\stackrel{△}{→}$Cu+CH₃CHO+H₂O．

Answer 1

分析 为探究带有结晶水的复盐晶体X（共含五种元素）的组成和性质，X和足量氢氧化钠固体反应生成气体A中含氨气，通过碱石灰干燥得到气体F为氨气，物质的量=$\frac{8.96L}{22.4L/mol}$=0.4mol，说明X中含0.4mol铵根，反应后的固体加水溶解得到无色溶液B和黑色固体C，无色溶液B中加入足量氯化钡和稀盐酸生成白色沉淀D为BaSO₄，其物质的量=$\frac{116.5g}{233g/mol}$=0.5mol，黑色固体C和乙醇蒸气反应生成红色固体E为铜，物质的量=$\frac{19.2g}{64g/mol}$=0.3mol，则X中含铵根、硫酸根、铜离子，据此分析判断．

解答 解：为探究带有结晶水的复盐晶体X（共含五种元素）的组成和性质，X和足量氢氧化钠固体反应生成气体A中含氨气，通过碱石灰干燥得到气体F为氨气，物质的量=$\frac{8.96L}{22.4L/mol}$=0.4mol，说明X中含0.4mol铵根，反应后的固体加水溶解得到无色溶液B和黑色固体C，无色溶液B中加入足量氯化钡和稀盐酸生成白色沉淀D为BaSO₄，其物质的量=$\frac{116.5g}{233g/mol}$=0.5mol，黑色固体C和乙醇蒸气反应生成红色固体E为铜，物质的量=$\frac{19.2g}{64g/mol}$=0.3mol，则X中含铵根、硫酸根、铜离子，X含有的元素有S、O、H、Cu、N，结合足量计算所含结晶水，
83.4g晶体中含结晶水质量=83.4g-0.3mol×64g/mol-0.4mol×18g/mol-0.5mol×96g/mol=9g，水物质的量=$\frac{9g}{18g/mol}$=0.5mol，X的化学式结合微粒物质的量之比得到n（Cu）：n（NH₄⁺）：n（SO₄^2-）：n（H₂O）=0.3mol：0.4mol：0.5mol：0.5mol=3：4：5：5，化学式为Cu₃（NH₄）₄（SO₄）₅•5H₂O，C→E化学方程式为：CuO+C₂H₅OH$\stackrel{△}{→}$Cu+CH₃CHO+H₂O，
故答案为：Cu；N；Cu₃（NH₄）₄（SO₄）₅•5H₂O；CuO+C₂H₅OH$\stackrel{△}{→}$Cu+CH₃CHO+H₂O．

点评 本题考查了物质组成和的实验探究、元素守恒和反应现象是解题关键，题目难度中等．