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2 g Cu2S和CuS的混合物在酸性溶液中用400 mL 0.075 mol·L-1 KMnO4溶液处理,发生反应如下:

8+5Cu2S+44H+10Cu2++5SO2+8Mn2++22H2O

6+5CuS+28H+5Cu2++5SO2+6Mn2++14H2O

反应后煮沸溶液,赶尽SO2,剩余的KMnO4恰好与350 mL 0.1 mol·L-1(NH4)2Fe(SO4)2溶液完全反应。

(1)配平KMnO4与(NH4)2Fe(SO4)2反应的离子方程式:

+□Fe2++□H+□Mn2++□Fe3++□H2O

(2)KMnO4溶液与混合物反应后,剩余KMnO4的物质的量为_____________mol。

(3)欲配制500 mL 0.1 mol·L-1 Fe2+溶液,需称取(NH4)2Fe(SO4)2·6H2O(M=392 g·mol-1)的质量为_____________g。

(4)混合物中Cu2S的质量分数为_____________。

解析:方程式可用化合价升降法、观察法配平。与(NH4)2Fe(SO4)2反应的KMnO4即为与混合物反应剩余的,依据(1)所配平的反应方程式+5Fe2++8H+Mn2++5Fe3++4H2O,可以看出反应的KMnO4与(NH4)2Fe(SO4)2的物质的量之比为1∶5,故剩余的KMnO4为0.007 mol。

    由(2)可知与混合物反应的高锰酸钾的物质的量为:0.4 L×0.075 mol·L-1-0.007 mol=0.023 mol。

    设原混合物中含Cu2S的质量为x,CuS的质量为y。

8KMnO4—5Cu2S               6KMnO4—5CuS

                 x/160                               y/96

解得x=0.8,故Cu2S的质量分数为40%。

答案:(1)1  5  8  1  5  4  (2)0.007  (3)19.6  (4)40%


练习册系列答案
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科目:高中化学 来源: 题型:

铜、硫及其化合物在工业上有着重要的应用.工业上以辉铜矿(主要成分 Cu2S)为原料,采取火法熔炼工艺生产铜.该过程中有如下反应:
2Cu2S(s)+3O2(g)=2Cu2O(s)+2SO2(g)△H=-768.2KJ?mol-1
2Cu2O(s)+Cu2S(s)=6Cu(s)+SO2(g)△H=+116.0KJ?mol-1
(1)反应Cu2S(s)+O2(g)=2Cu(s)+SO2(g)的△H=
 

(2)SO2气体直接排放会污染大气,对环境造成的后果是
 
,工业上常用氨水吸收硫酸厂尾气中的SO2,反应的化学方程式为
 

(3)该工艺炼铜的副产品SO2常用于制硫酸,其中重要的一步反应为:2SO2(g)+O2(g)?2SO3(g)△H<0
若在一个2L的容器中充入0.4molSO2、0.2molO2和0.4molSO3发生上述反应.
①当反应达到平衡时,各物质的浓度可能是
 
(选填字母标号).
A.c(SO2)=0.3mol?L-1、c(O2)=0.15mol?L-1
B.c(SO3)=0.4mol?L-1
C.c(SO3)=0.3mol?L-1
D.c(O2)=0.2mol?L-1或c(SO2)=0.4mol?L-1
②对于上述可能的情况,达到平衡时的平衡常数为
 

③某温度下,若将等体积的SO2和O2混合,达平衡时SO2的转化率为80%,则升高温度时SO2的转化率将
 
(填“增大“、“减小“或“不变“).
(4)铜和硫直接化合生成Cu2S,Cu2S和CuS都是黑色固体,都能溶于硝酸,它们高温灼烧的产物相同,鉴别CuS和Cu2S的合理方法是
 

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科目:高中化学 来源:2013-2014学年重庆市高三上学期12月月考理综化学试卷(解析版) 题型:填空题

合成氨和制备硝酸是两种重要的化工生产,重庆某化工厂将合成氨与制备硝酸进行连续生产。

(1)在某温度下体积为200 L的氨合成塔中,以分为单位的时间点上测得各物质的浓度(mol·L1)如下表:

 

0 min

l min

2 min

3 min

4 min

N2

1.500

1.400

1.200

c1

c1

H2

4.500

4.200

3.600

c2

c2

NH3

0

0.200

0.600

c3

c3

 

根据表中数据得知0 min~2 min内N2的平均反应速率是_______,若3 min末N2的转化率为a,则此时H2的转化率为_______ (用含a的代数式表示)。

(2)今对合成氨反应进行如下研究:在容积均为10 L的a、b、c三个相同密闭容器中分别充入1 mol N2和3 mol H2,三个容器的反应温度分别为T1、T2、T3,在其他条件相同情况下,实验测得反应均进行到5 min时,NH3的体积分数如图所示。则下列说法正确的是_______。

A.a、b、C三容器5 min时的正反应速率大小为:b>a>c

B.达到平衡时,a、b、c中N2转化率为a>b>c

C.5min时,a、b、c三容器中的反应均可能达到平衡状态。

D.将容器b中的平衡状态转变到容器c中的平衡状态,可采取的措施有升温或减压

(3)已知:N2(g)+O2(g)=2NO(g):    △H=+180.5kJ/mol

4NH3(g)+5O2(g)=4NO(g)+6H2O(g);△H=﹣905 kJ/mol

2H2(g)+O2(g)=2H2O(g); △H=﹣483.6 kJ/mol

则在该条件下,氨合成塔中所发生反应的热化学方程式为:____________________________;

(4)金属Cu单独与氨水或单独与双氧水都不反应,但可与二者的混合溶液反应生成深蓝色溶液,写出该反应的离子方程式:_________________________________________;

(5)取200 mL的硝酸恰好与32 g Cu2S完全反应,已知硝酸被还原成等物质的量的NO和NO2,另外还有CuSO4和Cu(NO3)2生成,则所得工业硝酸的浓度是_______mol·L1

 

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科目:高中化学 来源:2014届河北省高三上学期二调考试化学试卷(解析版) 题型:填空题

铜及其化合物在生产生活中有广泛应用,铜在化合物中的常见化合价有+l、+2。已知Cu2O与稀硫酸反应,溶液呈蓝色。

(1)工业上可用Cu2S+O22Cu+SO2反应制取粗铜,当有32gCu2S消耗时,电子转移数目是         。

(2)将少量铜丝放入适量的稀硫酸中,温度控制在50℃,加入H2O2,反应一段时间后,升温到60℃,再反应一段时间后可制得硫酸铜,温度控制在50℃-60℃的两个原因除了加快反应速率外,还有                   。在CuSO4溶液中加入一定量的Na2SO3和NaCl溶液加热,生成CuCl沉淀,写出生成CuCl的离子方程式                        

(3)某小组同学在做铜与浓硫酸反应的实验时,发现铜片表面有黑色固体生成。

①甲同学猜想:黑色固体是未来得及溶解于酸的CuO, 其猜想可用化学方程式表示为:

Cu +  H2SO4                                        

②乙同学认为:黑色固体除CuO外还可能含有Cu2S和CuS.其理由可能是    (填字母)

a.Cu2S和CuS都是黑色的

b.铜与浓硫酸在加热条件下反应,还可能放出O2

c.浓硫酸是氧化剂,铜是还原剂,Cu的化合价上升与S的化合价下降有多种可能

(4)现向Cu、Cu2O和CuO组成的混合物中,加入1 L 0.6 mol/L HNO3溶液恰好使混合物溶解,同时收集到2240 mL NO气体(标准状况)。Cu2O跟稀硝酸反应的离子方程式                  。若将上述混合物用足量的H2加热还原,所得到固体的质量为         g。若混合物中含0.1 mol Cu,将该混合物与稀硫酸充分反应,至少消耗H2SO4的物质的量为           

 

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科目:高中化学 来源:2012-2013学年山东省枣庄市高三4月模拟考试化学试卷(解析版) 题型:填空题

某实验小组用工业废弃固体(主要成分为Cu2S和Fe2O3)制备有关物质,整个流程如下图所示。请回答:

(1)气体a的化学式为                  

(2)溶液B加入硫酸酸化后再加入适宜氧化剂X得到溶液C,写出该反应的离子方程式         

(3)制备硫酸铜溶液。常温下,O2、铜粉和稀硫酸三者在一起,几乎不反应,当加入溶液D后,随即生成硫酸铜。经理阅资料发现FeSO4对铜的氧化起催化作用。

A.第一步反应的离子方程式为:4Fe2+O2+4H=4Fe3+2H2O,则第二步反应的郭子方程式为     

B.⑦操作中,配制Fe2(SO4)3溶液时应注意                      

(4)操作⑧的目的是得到较纯的硫酸铜溶液。加入适宜试剂Y调节pH至铁元素全部沉淀(离子浓度小于105mol/L),然后再过滤,浓缩、结晶等,则pH至少调节为_____。

已知:Ksp[Cu(OH)2]≈1×1022,Ksp[Fe(OH)2] ≈1×1016,Ksp[Fe(OH)3] ≈1×1038

(5)科学家发现纳米级的Cu2O在太阳光照射下可以催化分解水。

A.一定温度下,在2L密闭容器中加入纳米级Cu2O,通入2mol水蒸气,发生如下反应:

2H2O(g)=2H2(g)+O2(g)   △H=+484kJ/mol

20min末测得n(O2)=0.16mol,则这段时间的反应速率υ(H2)=_________;该温度下,此反应的平衡常数表达式K=___________________。

B.已知:2Cu2O(s)+O2(g)=4CuO(s)   △H=-292kJ/mol

2C(s)+O2(g)=2CO(g)    △H=-221kJ/mol

请写出炭粉还原CuO(s)制备Cu2O(s)的热化学方程式_________________。

 

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科目:高中化学 来源: 题型:

表示阿伏加德罗常数,下列说法正确的是

A.1mol  Na2O2固体中含离子总数为2     

B.0.1mol Fe 与0.1mol Cl2充分反应,转移的电子数为0.3

C.8.0 g Cu2S和CuO的混合物中含有铜原子数为0.1

D.1 mol FeCl3制成胶体,所得胶体的粒子数为

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