將0.1mol無水硫酸銅固體于強熱下完全分解,得到Cu2O與SO3、SO2、O2的混合氣體,該混合氣體的平均式量可能為


  1. A.
    32
  2. B.
    48
  3. C.
    64
  4. D.
    72
C
分析:CuSO4分解得到Cu2O、SO3、SO2、O2,根據(jù)質(zhì)量守恒定律可知,混合氣體的總質(zhì)量一定,利用硫原子守恒可知,硫的氧化物的物質(zhì)的量之和為0.1mol,故混合氣體的平均式量取決于氧氣的物質(zhì)的量,反應中銅元素的化合價降低,一定會有元素化合價升高,一定有氧氣生成,利用極限法分析,根據(jù)電子轉(zhuǎn)移守恒可知,當產(chǎn)生的氣體為SO3和O2時,O2的物質(zhì)的量最小,混合氣體的物質(zhì)的量最小,平均式量最大;產(chǎn)生的氣體為O2和SO2時,O2的物質(zhì)的量最大,混合氣體的物質(zhì)的量最大,平均式量最;
根據(jù)銅原子守恒計算Cu2O的物質(zhì)的量,再根據(jù)m=nM計算Cu2O的質(zhì)量,進而計算混合氣體的物質(zhì)的量,根據(jù)極限法,利用電子轉(zhuǎn)移守恒計算氧氣的物質(zhì)的量,進而計算平均式量的極值,據(jù)此判斷.
解答:CuSO4分解得到Cu2O、SO3、SO2、O2,根據(jù)質(zhì)量守恒定律可知,混合氣體的總質(zhì)量一定,利用硫原子守恒可知,硫的氧化物的物質(zhì)的量之和為0.1mol,故混合氣體的平均式量取決于氧氣的物質(zhì)的量;
根據(jù)銅原子守恒可知,n(Cu2O)=0.05mol,故m(Cu2O)=0.05mol×144g/mol=7.2g,
故混合氣體的質(zhì)量為:0.1mol×160g/mol-7.2g=8.8g,
反應中銅元素的化合價降低,一定會有元素化合價升高,一定有氧氣生成,根據(jù)電子轉(zhuǎn)移守恒可知:
①當產(chǎn)生的氣體為SO3和O2時,O2的物質(zhì)的量最小,混合氣體的物質(zhì)的量最小,平均式量最大,由電子轉(zhuǎn)移守恒可知,此時O2的物質(zhì)的量為=0.025mol,由硫原子守恒可知n(SO3)=0.1mol,故混合氣體的平均式量最大值為=70.4;
②當產(chǎn)生的氣體為O2和SO2時,O2的物質(zhì)的量最大,混合氣體的物質(zhì)的量最大,平均式量最小,由硫原子守恒可知n(SO2)=0.1mol,由電子轉(zhuǎn)移守恒可知,此時O2的物質(zhì)的量為=0.075mol,故混合氣體的平均式量最小值為=50.3;
由于實際混合氣體是SO3、SO2、O2三種氣體的混合氣體,故其平均式量應該在50.3~70.4之間,
故選C.
點評:本題考查混合物的有關(guān)計算,難度中等,注意利用極限法確定極值進行解答,關(guān)鍵是確定混合氣體物質(zhì)的量的極值.
練習冊系列答案
相關(guān)習題

科目:高中化學 來源: 題型:

(2010?天津一模)化合物A含硫(每個分子只含一個硫原子)、氧以及一種或幾種鹵素;少量A與水反應可完全水解而不被氧化或還原,所有反應產(chǎn)物均可溶于水;將A配成水溶液稀釋后分成幾份,分別加入一系列0.1mol/L的試劑,現(xiàn)象如下:
①加入硝酸和硝酸銀,產(chǎn)生白色沉淀;
②加入氯化鋇溶液,無沉淀生成;
③溶液經(jīng)酸化后加入高錳酸鉀溶液,紫色褪去,再加入硝酸鋇溶液,產(chǎn)生白色沉淀;
(1)由此判斷組成該化合物的元素中,可能存在的鹵素有
F、Cl
F、Cl
,A與水反應后生成的溶液中含有的離子可能有
H+、SO32-、HSO3-、Cl-、F-
H+、SO32-、HSO3-、Cl-、F-

(2)要確定該化合物的分子式,稱取11.90g A溶于水稀釋至250.0mL,取25.00mL溶液加入足量的高錳酸鉀溶液和硝酸鋇溶液,使沉淀完全,沉淀經(jīng)洗滌、干燥后稱重,為2.33g,試確定A的化學式,寫出計算過程.

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科目:高中化學 來源: 題型:閱讀理解

Ⅰ)純凈的過氧化鈣(CaO2)難溶于水、乙醇,常溫下較為穩(wěn)定。CaO2·8H2O在0℃時穩(wěn)定,加熱至130℃時逐漸變?yōu)闊o水CaO2。在實驗室可用鈣鹽制取CaO2·8H2O,再經(jīng)脫水制得CaO2。其制備過程如下:

根據(jù)以上信息,回答下列問題:

⑴用上述方法制取CaO2·8H2O的化學方程式是_▲_

⑵測定產(chǎn)品中CaO2的含量的實驗步驟是(己知:I2+2S2O32=2I+S4O62):

第一步:準確稱取ag產(chǎn)品于錐形瓶中,加入適量蒸餾水和過量的bgKI品體,再滴入適量2mol·L-1的H2SO4溶液,充分反應:

第二步:向上述錐形瓶中加入幾滴淀粉溶液:

第三步:逐滴加入濃度為cmol·L-1的Na2S2O3溶液至反應完全,消耗Na2S2O3溶液VmL。

①第三步反應完全時的現(xiàn)象為 ▲ ;

②產(chǎn)品中CaO2的質(zhì)量分數(shù)為 ▲ (用字母表示);

③某同學經(jīng)實驗測得產(chǎn)品中CaO2的質(zhì)量分數(shù)偏高,造成偏高的原因是(測定過程中由操作產(chǎn)生的誤差忽略不計,用離子方程式表示)  ▲ 。

Ⅱ)硫酸銅是一種重要的化工原料,工業(yè)上常用硫酸為原料來制備硫酸銅。

⑴工業(yè)上生產(chǎn)硫酸過程中,焙燒硫鐵礦時產(chǎn)生的廢渣是一種二次資源。

①為了從廢渣中磁選獲得品位合格的鐵精礦,高溫下利用CO使弱磁性Fe2O3轉(zhuǎn)化為強磁性Fe3O4。寫出該反應的化學方程式_ ▲ _;實驗發(fā)現(xiàn):CO太多或太少都會導致磁鐵礦產(chǎn)率降低,原因是 ▲ 

②氯化焙燒工藝是將廢渣用氯化鈣水溶液調(diào)和、成球、高溫焙燒,廢渣中SiO2與CaCl2等在高溫下反應放出HCl,HCl與金屬氧化物等反應生成氯化物。反應生成的各金屬氯化物以氣態(tài)形式逸出,進而回收有色金屬和回返氯化鈣溶液。寫出氯化焙燒工藝中生成HCl的化學方程式 ▲ 

⑵測定硫酸銅品體中結(jié)品水含量的實驗步驟為:

步驟1:準確稱量一個潔凈、干燥的坩堝;

步驟2:將一定量的硫酸銅晶體試樣研細后,放入坩堝中稱重

步驟3:將盛有試樣的坩堝加熱,待晶體變成白色粉末時,停止加熱;

步驟4:將步驟3中的坩堝放入干燥器,冷卻至室溫后,稱重:

步驟5: ▲ ;

步驟6:根據(jù)實驗數(shù)據(jù)計算硫酸銅晶體試樣中結(jié)晶水的質(zhì)量分數(shù)。

請完成實驗步驟5。

(3)已知硫酸銅晶體受熱可以逐步失去結(jié)晶水,溫度升高還可以分解生成銅的氧化物。取25.0gCuSO4·5H2O晶體均勻受熱,緩慢升溫至1200℃并恒溫1小時,實驗測得固體殘留率(剩余固體的質(zhì)量/原始固體質(zhì)量)與溫度的關(guān)系如下圖所示:

在110℃時所得固體的成分為 ▲ ;在1200℃并恒溫1小時,反應所得氣態(tài)產(chǎn)物除去水后,物質(zhì)的量為 ▲ 。(填字母)

A.0mol  B.0.1mol    C.0.125mol  D.大于0.125mol

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科目:高中化學 來源: 題型:閱讀理解

Ⅰ)純凈的過氧化鈣(CaO2)難溶于水、乙醇,常溫下較為穩(wěn)定。CaO2·8H2O在0℃時穩(wěn)定,加熱至130℃時逐漸變?yōu)闊o水CaO2。在實驗室可用鈣鹽制取CaO2·8H2O,再經(jīng)脫水制得CaO2。其制備過程如下:

根據(jù)以上信息,回答下列問題:

⑴用上述方法制取CaO2·8H2O的化學方程式是_▲_;

⑵測定產(chǎn)品中CaO2的含量的實驗步驟是(己知:I2+2S2O32=2I+S4O62):

第一步:準確稱取ag產(chǎn)品于錐形瓶中,加入適量蒸餾水和過量的bgKI品體,再滴入適量2mol·L-1的H2SO4溶液,充分反應:

第二步:向上述錐形瓶中加入幾滴淀粉溶液:

第三步:逐滴加入濃度為cmol·L-1的Na2S2O3溶液至反應完全,消耗Na2S2O3溶液VmL。

①第三步反應完全時的現(xiàn)象為 ▲ ;

②產(chǎn)品中CaO2的質(zhì)量分數(shù)為 ▲ (用字母表示);

③某同學經(jīng)實驗測得產(chǎn)品中CaO2的質(zhì)量分數(shù)偏高,造成偏高的原因是(測定過程中由操作產(chǎn)生的誤差忽略不計,用離子方程式表示)  ▲ 。

Ⅱ)硫酸銅是一種重要的化工原料,工業(yè)上常用硫酸為原料來制備硫酸銅。

⑴工業(yè)上生產(chǎn)硫酸過程中,焙燒硫鐵礦時產(chǎn)生的廢渣是一種二次資源。

①為了從廢渣中磁選獲得品位合格的鐵精礦,高溫下利用CO使弱磁性Fe2O3轉(zhuǎn)化為強磁性Fe3O4。寫出該反應的化學方程式_ ▲ _;實驗發(fā)現(xiàn):CO太多或太少都會導致磁鐵礦產(chǎn)率降低,原因是 ▲ 

②氯化焙燒工藝是將廢渣用氯化鈣水溶液調(diào)和、成球、高溫焙燒,廢渣中SiO2與CaCl2等在高溫下反應放出HCl,HCl與金屬氧化物等反應生成氯化物。反應生成的各金屬氯化物以氣態(tài)形式逸出,進而回收有色金屬和回返氯化鈣溶液。寫出氯化焙燒工藝中生成HCl的化學方程式 ▲ 。

⑵測定硫酸銅品體中結(jié)品水含量的實驗步驟為:

步驟1:準確稱量一個潔凈、干燥的坩堝;

步驟2:將一定量的硫酸銅晶體試樣研細后,放入坩堝中稱重

步驟3:將盛有試樣的坩堝加熱,待晶體變成白色粉末時,停止加熱;

步驟4:將步驟3中的坩堝放入干燥器,冷卻至室溫后,稱重:

步驟5: ▲ ;

步驟6:根據(jù)實驗數(shù)據(jù)計算硫酸銅晶體試樣中結(jié)晶水的質(zhì)量分數(shù)。

請完成實驗步驟5。

(3)已知硫酸銅晶體受熱可以逐步失去結(jié)晶水,溫度升高還可以分解生成銅的氧化物。取25.0gCuSO4·5H2O晶體均勻受熱,緩慢升溫至1200℃并恒溫1小時,實驗測得固體殘留率(剩余固體的質(zhì)量/原始固體質(zhì)量)與溫度的關(guān)系如下圖所示:

在110℃時所得固體的成分為 ▲ ;在1200℃并恒溫1小時,反應所得氣態(tài)產(chǎn)物除去水后,物質(zhì)的量為 ▲ 。(填字母)

A.0mol                  B.0.1mol        C.0.125mol      D.大于0.125mol

 

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科目:高中化學 來源:2010—2011學年高二年級高考復習方案配套課標版(二)月考化學試卷 題型:填空題

(8分)化合物A含硫(每個分子只含一個硫原子)、氧以及一種或幾種鹵素。少量A與水反應完全水解但不發(fā)生氧化或還原反應,所有反應產(chǎn)物均可溶于水。將A配成水溶液稀釋后分成幾份,分別加入一系列0.1mol/L的試劑,現(xiàn)象如下:
①加入硝酸酸化的硝酸銀,產(chǎn)生白色沉淀;
②加入氯化鋇溶液,無沉淀產(chǎn)生;
③溶液經(jīng)酸化后加入高錳酸鉀溶液,紫色褪去,再加入硝酸鋇溶液,產(chǎn)生白色沉淀。
⑴由①判斷組成該化合物的元素中,肯定存在的鹵素有     ,由②判斷A與水反應后生成的溶液中肯定不存在的離子有        。由③判斷A與水反應后生成的溶液中肯定存在的離子有           
⑵要確定該化合物的分子式,稱取11.90gA溶于水稀釋至250.00mL,取25.00mL溶液加入足量的高錳酸鉀和硝酸鋇溶液,使沉淀完全,沉淀經(jīng)洗滌、干燥后稱重為2.33g。試確定A的化學式,寫出計算推理過程。

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科目:高中化學 來源:2010-2011學年四川省成都市高三第二次診斷性考試模擬試卷(理綜)化學部分 題型:實驗題

Ⅰ)純凈的過氧化鈣(CaO2)難溶于水、乙醇,常溫下較為穩(wěn)定。CaO2·8H2O在0℃時穩(wěn)定,加熱至130℃時逐漸變?yōu)闊o水CaO2。在實驗室可用鈣鹽制取CaO2·8H2O,再經(jīng)脫水制得CaO2。其制備過程如下:

根據(jù)以上信息,回答下列問題:

⑴用上述方法制取CaO2·8H2O的化學方程式是_▲_;

⑵測定產(chǎn)品中CaO2的含量的實驗步驟是(己知:I2+2S2O32=2I+S4O62):

第一步:準確稱取ag產(chǎn)品于錐形瓶中,加入適量蒸餾水和過量的bgKI品體,再滴入適量2mol·L-1的H2SO4溶液,充分反應:

第二步:向上述錐形瓶中加入幾滴淀粉溶液:

第三步:逐滴加入濃度為cmol·L-1的Na2S2O3溶液至反應完全,消耗Na2S2O3溶液VmL。

①第三步反應完全時的現(xiàn)象為 ▲ ;

②產(chǎn)品中CaO2的質(zhì)量分數(shù)為 ▲ (用字母表示);

③某同學經(jīng)實驗測得產(chǎn)品中CaO2的質(zhì)量分數(shù)偏高,造成偏高的原因是(測定過程中由操作產(chǎn)生的誤差忽略不計,用離子方程式表示)  ▲ 。

Ⅱ)硫酸銅是一種重要的化工原料,工業(yè)上常用硫酸為原料來制備硫酸銅。

⑴工業(yè)上生產(chǎn)硫酸過程中,焙燒硫鐵礦時產(chǎn)生的廢渣是一種二次資源。

①為了從廢渣中磁選獲得品位合格的鐵精礦,高溫下利用CO使弱磁性Fe2O3轉(zhuǎn)化為強磁性Fe3O4。寫出該反應的化學方程式_ ▲ _;實驗發(fā)現(xiàn):CO太多或太少都會導致磁鐵礦產(chǎn)率降低,原因是 ▲ 。

②氯化焙燒工藝是將廢渣用氯化鈣水溶液調(diào)和、成球、高溫焙燒,廢渣中SiO2與CaCl2等在高溫下反應放出HCl,HCl與金屬氧化物等反應生成氯化物。反應生成的各金屬氯化物以氣態(tài)形式逸出,進而回收有色金屬和回返氯化鈣溶液。寫出氯化焙燒工藝中生成HCl的化學方程式 ▲ 

⑵測定硫酸銅品體中結(jié)品水含量的實驗步驟為:

步驟1:準確稱量一個潔凈、干燥的坩堝;

步驟2:將一定量的硫酸銅晶體試樣研細后,放入坩堝中稱重

步驟3:將盛有試樣的坩堝加熱,待晶體變成白色粉末時,停止加熱;

步驟4:將步驟3中的坩堝放入干燥器,冷卻至室溫后,稱重:

步驟5: ▲ ;

步驟6:根據(jù)實驗數(shù)據(jù)計算硫酸銅晶體試樣中結(jié)晶水的質(zhì)量分數(shù)。

請完成實驗步驟5。

(3)已知硫酸銅晶體受熱可以逐步失去結(jié)晶水,溫度升高還可以分解生成銅的氧化物。取25.0gCuSO4·5H2O晶體均勻受熱,緩慢升溫至1200℃并恒溫1小時,實驗測得固體殘留率(剩余固體的質(zhì)量/原始固體質(zhì)量)與溫度的關(guān)系如下圖所示:

在110℃時所得固體的成分為 ▲ ;在1200℃并恒溫1小時,反應所得氣態(tài)產(chǎn)物除去水后,物質(zhì)的量為 ▲ 。(填字母)

A.0mol                  B.0.1mol        C.0.125mol      D.大于0.125mol

 

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