铜和铜的化合物以及金属的冶炼
(一)网上课堂
[本讲主要内容]
铜元素在周期表中的位置、原子结构示意图,主要的物理性质和化学性质,铜的重要的化合物,Cu2+的检验,简介稀土金属。金属冶炼。
[学习指导]
1.铜的位置,结构和性质:
29Cu位于周期表第4周期第ⅠB族中,相对原子质量为63.55,但计算中一般取64,原子结构示意图为 ,在化合物中呈+1,+2价。
铜为紫红色,密度8.96g·cm-3,熔点1083.4℃沸点2567℃,有优良的导电,传热性和很好的延性及展性。
铜是人类历史上最早使用的金属,我国是最早使用铜器的国家之一,并且是青铜(80%Cu,15%Sn,5%Zn青铜作为合金其熔点较纯铜为低,但硬度却提高很多,质坚韧,易铸,)黄铜(60%Cu,40%Zn广泛用于制作仪器零件)和白铜(50-70%Cu,18-20%Ni,13-15%Zn主要用作刀具)等合金的首创者。
铜在生命系统中有重要作用,人体中有30多种蛋白质和酶含有铜。现已知铜的最重要生理功能是人血清中的铜蓝蛋白,有协同铁的功能。在铁的生理代谢过程中,Fe2+氧化为Fe3+时需要铜蓝蛋白的催化氧化,以利Fe3+与蛋白质结合成铁蛋白合成血红蛋白。
铜在常温下不与干燥空气中的氧化合,加热时产生黑色的氧化铜2Cu+O22CuO,在潮湿的空气中久放后,表面会慢慢生成一层铜绿,2Cu+O2+H2O+CO2=Cu2(OH)2CO3。
在加热时,铜与卤素,硫等直接化合
Cu+Cl2 2Cu+S
铜与浓、稀硝酸,与热的浓硫酸反应,被氧化成Cu2+。
Cu+4HNO3(浓)=Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O
3Cu+8HNO3(稀)3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O
Cu+2H2SO4(浓)CuSO4+SO2↑+2H2O
在金属活动性顺序表中,Cu居(H)之后,所以不能与酸反应放出H2。
2.铜的重要的化合物:
(1)氧化亚铜(Cu2O,144)红色粉末,不溶于水,具有半导体性质,它对热十分稳定,加热到1200℃多度高温也不分解,是制造玻璃和搪瓷时的红色颜料。氧化亚铜溶于稀硫酸,立即发生歧化反应
(2)氧化铜(CuO,80)黑色粉末,它对热也是稳定的,但加热超过800℃,也分解。
4CuO2Cu2O+O2↑
CuO是碱性氧化物,不溶于水,溶于酸成盐
CuO+2HCl=CuCl2+H2O
CuO有氧化性,加热时易被H2、C、CO、NH3等还原剂还原为铜。
(3)氢氧化铜[Cu(OH)298]
CuSO2+2NaOH=Cu(OH)2↓+Na2SO4
淡蓝色
Cu(OH)2不稳定,受热易分解
Cu(OH)2CuO+H2O
在溶液里加热到80℃,即脱水变成黑色的CuO
Cu(OH)2CuO+H2O
Cu(OH)2不溶于水,溶于酸成盐。
(4)氯化铜(CuCl2,135)
CuCl2在很浓的溶液中,显黄绿色,在浓溶液中显绿色,在稀溶液中显蓝色。黄色是由于[CuCl4]2-离子的存在,而蓝色是由于[Cu(H2O)6]2+离子的存在,两者并存显绿色。
(5)硫酸铜(CuSO4,160)
氧化铜和稀硫酸反应,经蒸发浓缩可得CuSO4·5H2O,CuSO4·5H2O叫胆矾或蓝矾。CuSO4·5H2O在不同温度下,可以发生下列变化。
CuSO4·5H2OCuSO4·3H2OCuSO4·H2OCuSO4CuO,所以在定量分析结晶硫酸铜中结晶水质量分数时,注意控制好温度,否则CuSO4会分解。
无水硫酸铜是白色粉末,其吸水性很强,吸水后呈蓝色。硫酸铜是制备其它铜化合的重要原料。在农业上同石灰乳混合得到波尔多液,通常配方是:CuSO4·5H2O:CaO:H2O=1:1:100,波尔多液在农业上,尤其在果园中是常用的杀菌剂。
铜在自然界里天然铜很少,大多数以化合态存在,铜矿主要有黄铜矿(CuFeS2)、辉铜矿(Cu2S)、孔雀石[Cu2(OH)2CO3]、赤铜矿(Cu2O)等。
3.铜(Cu2+)离子的检验:
在CuSO4溶液中滴入氨水,溶液中出现少量蓝色沉淀。2CuSO4+2NH3·H2O=(NH4)2SO4+Cu2(OH)2SO4↓,继续滴加氨水,沉淀溶解,溶液变成深蓝色,这是四氨合铜离子[Cu(NH3)4]2+的特征蓝色。Cu2(OH)2SO4+8NH3=[Cu(NH3)4]SO4+[Cu(NH3)4](OH)2。离子方程式为Cu2(OH)2SO4+8NH3=2[Cu(NH3)4]2++SO42-+2OH-。也可写成一个方程式:CuSO4+4NH3·H2O=[Cu(NH3)4]SO4+4H2O用这个实验来检验Cu2+的存在。
总结铜和铜的重要化合物之间的转化关系。
此外Cu与浓、稀HNO3反应生成Cu(NO3)2。
4.简介稀土金属:
稀土金属共17种,其中镧系15种加上钪21Sc钇39Y,两种元素,叫稀土金属。我国内蒙古地区是生产稀土金属的重要基地。
稀土元素原子外层电子排布十分相似,原子半径很相近,因而化学性质相似,在自然界中,常常共存于同种矿物中,分离和提纯稀土金属相当困难。
稀土金属用途广泛,称为冶金工业的维生素。例如:在钢中加入一些稀土元素,可增加钢的塑性。韧性,耐磨性、耐热性,抗氧化性,抗腐蚀性等。又如,稀土金属可以用来做引火合金、永磁材料、超导材料、染色材料、发光材料、微量元素肥料等等。因此,稀土金属广泛应用在冶金、石油化工、玻璃陶瓷、荧光材料、电子材料、医药及农业部门,还逐渐深入到很多现代科学技术领域。
5.金属的冶炼:
冶炼是指把金属从矿石中提练出来。一般分三步:第一步是矿石的富集,除去杂质,提高矿石中有用成分的含量;第二步是冶炼,利用氧化还原反应的原理,在一定条件下,用还原剂把金属矿石中的金属离子还原成金属单质;第三步是精炼,采用一定的方法,提炼纯金属。
工业上冶炼金属一般用热分解法,热还原法或电解法。
冶炼方法
热分解法
还原剂法
电解法
炼得金属
Ag、Hg
Cu、Fe、Cr、Mn、Mg
Al、Mg、Na、
反应方程式
(1)热分解法:2Ag2O4Ag+O2↑
2HgO2Hg+O2↑
(2)还原剂法:Fe2O3+3CO2Fe+3CO2
Cr2O3+2Al2Cr+Al2O3
3MnO2+4Al3Mn+2Al2O3
WO3+3H2W+3H2O
MgO+CMg+CO↑
(3)电解法:2Al2O34Al+3O2↑
MgCl2Mg+Cl2↑
2NaCl2Na+Cl2↑
对于某些不活泼金属,如铜、银等,也常用电解其盐溶液的方法(高三要学)进行精炼。
[例题精讲]
1.Cu+在酸性溶液中不稳定,可发生氧化还原反应生成Cu2+和Cu。现有浓H2SO4,浓HNO3,稀H2SO4,稀HNO3,FeCl3溶液及pH试纸,而没有其它试剂。简述如何用最简便的实验方法来检验CuO经过H2还原所得的红色产物中是否含有碱性氧化物Cu2O?
分析:Cu+在酸性溶液中能发生自身氧化还原反应,只是H+的作用,若用强氧化性酸,浓H2SO4、HNO3使Cu和Cu+氧化成Cu2+,FeCl3也使Cu和Cu+氧化成Cu2+,不能说明是否有Cu+。而稀H2SO4不能氧化Cu,因此只能选用稀H2SO4与红色产物作用。
解:取少量该红色产物放入稀H2SO4中,振荡,若溶液变成蓝色,说明产物有Cu2O,若溶液没变色,说明产物中无Cu2O。
2.在一定条件下可实现下图所示物质之间的变化:
请填写下列空白:
(1)孔雀石主要成分是CuCO3·Cu(OH)2(碱式碳酸铜),受热易分解,上图中的F是______
(2)写出明矾与过量的NaOH溶液反应的离子方程式:
____________________
(3)图中所得的G和D都是固体,混合后在高温下可发生反应,写出该反应的化学方程式:
____________________
(4)每生成1molD,同时生成______molE
分析:孔雀石受热分解生成水,还有CO2和CuO,明矾与过量NaOH溶液反应的产物A是NaAlO2,与NaAlO2反应生成白色沉淀的F是CO2,G为CuO。Al(OH)3受热分解得固体B为Al2O3,Al2O3加热熔融电解得Al和O2,D是固体,所以是Al。E则为O2。
解:
(1)CO2(或二氧化碳)
(2)Al3++4OH-=AlO2-+2H2O
(3)3CuO+2Al3Cu+Al2O3
(4)0.75(或)
3.有若干克CuO和Fe2O3的混合物,用足量H2在加热条件下充分反应,并在氢气流中冷却后称量生成物,结果质量比原混合物减轻了11.2克。另取等质量的上述混合物用足量盐酸溶解,然后向用盐酸处理后的溶液中加入100g纯铁屑,使其充分反应,在标况下收集到2.24L气体,再把混合液中的不溶物进行过滤,洗净、干燥、称得质量为84克。试求原混合物中CuO质量分数。
分析:H2还原CuO和Fe2O3,减少11.2g是指氧元素质量。CuO和Fe2O3溶于盐酸,分别形成Cu2+和Fe3+的盐投入100gFe,发生了3个反应:
①Fe+2H+→Fe2++H2↑
0.1mol=5.6g 0.1mol
②Fe+2Fe3+→3Fe2+铁粉质量减少的反应。
③Fe+Cu2+→Fe+Cu,这是固体质量增加的反应。
56 64
解:设混合物中CuO和Fe2O3的物质的量分别为x和y
根据CuO+H2Cu+H2O,Fe2O3+3H22Fe+3H2O
xmol ymol
得16x+48y=11.2g……①
根据Fe+2H+=Fe2++H2↑ 100g-5.6g=94.4g余铁粉
5.6g 0.1mol
又根据:Fe + 2Fe3+=3Fe2+
ymol 2ymol 铁粉质量减少56yg
Fe+Cu2+=Fe2++Cu
56 xmol 64 铁粉质量增加8xg
得方程式94.4-56y+8x=84g……②
解之,得
m(CuO)=8g m(Fe2O3)=32g
答:混合物中含CuO20%。
(二)网上能力训练
[基础性训练题]
一.选择题:
1.根据下列物质的颜色,按“红、橙、黄、绿、蓝、紫”的顺序编组的是( )
①溴水②CuSO4·5H2O ③KMnO4溶液 ④CuO ⑤ Agl ⑥FeSO4·7H2O ⑦CuSO4 ⑧Fe2O3 ⑨FeS
A.①②③④⑤⑥ B.⑧①⑤⑥②③
C.⑧①⑤⑥⑦④ D.⑥④⑤⑨⑧③
2.向溶液中加入过量的盐酸产生沉淀,过滤,滤液中加入K2S溶液又产生沉淀,此溶液中所含的离子是( )
A.Ag+、Cu2+、Mg2+ B.Ag+、Al3+、Fe2+
C.Mg2+、Cu2+、Zn2+ D.Pb2+、K+、Fe3+
3.为了除去酸性AlCl3溶液中的Cu2+,下列实验步骤顺序和试剂正确的是( )
①通入CO2气体 ②加盐酸 ③加NaOH溶液 ④加AlCl3溶液 ⑤过滤
A.③⑤④⑤③ B.③⑤②
C.③⑤①② D.③⑤②⑤①
4.A、B、C三种溶液各含有Fe3+、Cu2+、Ag+中的一种离子,向A溶液中加入适量的铁粉,有红色物质析出,再加C溶液,红色物质溶解,但无银白色物质析出,则A、B、C中依次含有( )
A.Fe3+、Cu2+、Ag+ B.Cu2+、Ag+、Fe3+
C.Ag+、Fe3+、Cu2+ D.Cu2+、Fe3+、Ag+
5.0.2mol某单质与足量的硫在一定条件下充分反应,质量增加了3.2g,则构成这种单质的元素可能是( )
A.Fe B.K C.Cu D.Mg
6.已知某温度下发生如下三个反应,①C+CO22CO ②C+H2OCO+H2 ③CO+H2OCO2+H2。由此可以判断,在相同温度下,C、CO、H2的还原性强弱的顺序是( )
A.CO>C>H2 B.C>CO>H2
C.C>H2>CO)@ D.CO2>H2>C
7.用氢气、碳、一氧化碳分别与等质量的氧化铜在高温下反应,使氧化铜中的铜全部还原出来,消耗H2、碳、一氧化碳的质量比为( )
A.1:1:1 B.1:3:14
C.1:6:14 D.2:1:2
8.将H2通过10g氧化铜粉末加热片刻,冷却后剩余固体质量为8.4g,那么下列计算正确的是( )
A.有1.6g水生成 B.有8.4gCu生成
C.有80%的CuO还原 D.实验时所消耗的H2不足0.2g
二.填空题:
9.A是黑色粉末,B是白色粉末,将A、B混合做如下实验:
请填下列空白:
(1)写出下列物质的化学式
A ______ B ______ ① ______ ② ______
(2)写出下列要求的化学方程式
①A+B→C+D ________________
②C—→E ________________
③Q—→K ________________
④K—→J ________________
⑤F—→G ________________
⑥H—→A ________________
三.计算题:
10.将一块已被严重锈蚀而部分变为铜绿的铜研磨成粉末,充分灼烧成CuO发现固体质量没有发生增减,求铜被锈蚀的百分率。
11.将铜和氧化铜的混合物0.34g跟过量浓硫酸反应,使其全部溶解,并用NaOH溶液中和过量的硫酸,再用蒸馏水将溶液稀释至500mL,然后往溶液中加入1.85g(过量)的纯铁粉,充分反应后经过滤,洗涤,烘干,得1.89g不溶物。试计算:
(1)被铁置换的铜是多少克?
(2)加入铁粉前CuSO4溶液的物质的量浓度是多少?
(3)原混合物中有铜多少克?
[提高性训练题]
一.选择题:
12.下列各组离子加入足量的氨水后,观察到的现象明显不同的是( )
①Fe3+、Al3+ ②Cu2+、Ca2+ ③Na+、Ba2+ ④Al3+、Mg2+、⑤Fe3+、Fe2+ ⑥Fe2+、Mg2+
A.①②④⑤ B.①②④⑥
C.①④⑤⑥ D.①②⑤⑥
13.按H2SO4—→H2S—→NaOH—→CO2的顺序加入试剂(每种试剂均过量),则下列哪组离子能从左到右依次逐一形成沉淀析出( )
A.Ba2+、Al3+、Cu2+、Ag+
B.Ba2+、Cu2+、Mg2+、Ag3+
C.Ba2+、Al3+、Mg2+、Cu2+
D.Cu2+、Al3+、Mg2+、Ba2+
14.下列各组溶液,不加任何试剂,也不做焰色反应,就能将其一一区别出来的是( )
A.Na2SO4、BaCl2、K2CO3、KNO3
B.NaCl、AgNO3、Na2CO3、CaCl2
C.CuSO4、BaCl2、NaOH、NaCl
D.Al2(SO4)3、Na2CO3、Ba(NO3)2、H2SO4
15.已知Cu+2Fe3+=2Fe2++Cu2+,Zn+2Fe3+=Zn2++2Fe2+。现把等物质的量的CuSO4、FeCl3和锌置于水中,充分反应后,容器中除SO42-和Cl-外,还含有( )
A.Zn2+、Cu、Fe2+ B.Zn2+、Cu2+、Fe3+
C.Zn2+、Cu2+、Fe、Fe2+ D.Zn2+、Cu2+、Cu、Fe2+
16.向某溶液中加入过量的盐酸生成白色沉淀;过滤后向滤液中加入过量的氨水(使溶液呈碱性)又有白色沉淀生成;再过滤向滤液中加入碳酸钠溶液,又生成白色沉淀,原溶液中含有的离子可能是( )
A.Ag+、Cu2+、Br2+ B.Ag+、Ba2+、Al3+
C.Ag+、Al3+、Ca2+ D.Al3+、Mg2+、K+
17.下列各组离子:①I-、ClO-、NO3-、H+ ②K+、NH4+、HCO3-、OH- ③SO32-、SO42-、Cl-、OH- ④Fe3+、Cu2+、SO42-、Cl- ⑤H+、K+、AlO2-、HSO3- ⑥Ca2+、Na+、SO42-、CO32- 在水溶液中能大量共存的是( )
A.①和⑥ B.③和④
C.②和⑤ D.①和④
二.填空题:
18.有六瓶白色固体,它们是Al2O3、NaNO3、Ba(OH)2、MgCl2、(NH4)2SO4、无水CuSO4。
现仅用蒸馏水及已被检出的物质对它们作出鉴别。根据以下实验步骤,在定格内填入须加入的试剂,填写检出物质时须与实验现象上下对应。
(1)待测物 + ——
(2)待测溶液+ ——
(3)待测溶液+ ——
19.试样X由FeO和CuO组成。取质量相等的两份试样按下列所示进行实验:
强酸性溶液(不含Cu2+)气体和不溶物ω
(1)请写出步骤③中所发生的全部反应的离子方程式
__________ __________
(2)若全部的溶液Y和全部的粉末Z充分反应后,生成的不溶物ω的质量是m,则每份试样中氧化铜的质量为_______
三.计算题:
20.已知CuO在高温下可发生分解:4CuO2Cu2O+O2↑生成的Cu2O也能被H2还原成Cu。
(1)若将10.0g氧化铜在高温下使其部分分解后再通入H2使剩余固体中的铜全部还原,消耗H20.225g。则原氧化铜在高温下分解的分解率是__________。
(2)若将mg CuO在高温下部分分解后,再通入ngH2即可使剩余固体全部还原成Cu,则原CuO在高温分解时分解率为______,n的取值范围是______。
(3)保持(2)中mg CuO的分解率不变,假设通入H2后,固体是按CuOCu2OCu的顺序被还原的,以X表示通入H2的质量(g)试填写下表。
还原后剩余固体的成分
CuO和Cu2O
Cu2O和Cu
X的取值范围
[研究性习题]
21.自然界存在的碳酸盐类铜矿(如孔雀石、石青等)的化学组成为:aCuCO3·bCu(OH)2(a、b为正整数,且a≤2,b≤2)
(1)将孔雀石、石青矿样分别加盐酸至完全溶解,消耗HCl物质的量与产生CO2的物质的量之比,孔雀石为4:1,石青为3:1。则它们的化学组成为:孔雀石:________,石青:________。
(2)今有一份碳酸盐类铜矿样品,将其等分为A、B两份。然后,加盐酸使A样品完全溶解,产生CO23.36L(标况下);加热B样品使其完全分解,得到20gCuO。试计算并确定该矿石的化学组成。
(3)某碳酸盐类铜矿样加酸完全溶解后,产生CO26.72L(标况下),这份矿样中CuO含量不低于______g。
(4)设某碳酸盐类铜矿样的质量为Ag,所含氧化铜质量为Gg。加酸完全溶解后,产生的CO2体积(标况下)为VL,则含铜矿样的A、V、G之间的关系式A=________。
能力训练题点拨与解答:
[基础性训练题]
一.
1.B
①是橙色 ②是蓝色 ③紫红色 ④黑色 ⑤黄色 ⑥淡绿色 ⑦白色 ⑧红色 ⑨黑色
2.A
加入过量HCl,生成AgCl↓,在酸性条件下,CuS不溶于酸。
3.B
先成Al3+和Cu2+分离,加入过量NaOH溶液,Al3++4OH-=AlO2-+2H2O,Cu2++2OH-=Cu(OH)2↓,过滤,除去Cu(OH)2,向滤液中加入盐酸,使溶液呈酸性,AlO2-+4H+=Al3++2H2O
4.B
A溶液中含Cu2+,Fe+Cu2+=Fe2++Cu
C溶液中含Fe3+,Cu+2Fe3+=2Fe2++Cu2+
B溶液中含有Ag+。
5.BC
2K+S=K2S 2Cu+SCu2S
6.B
由①得C>CO,由②得C>H2由③得CO>H2,比较三个不等式,得出C>CO>H2。
7.B
产生的Cu质量一样多,说明还原剂失去电子的物质的量相等。所以1价为基准,计算还原剂的质量比,m(H2):m(C):m(CO)=1:3:14。
8.C
CuO+H2Cu+=H2O Δm
80 64 80-64=16
8g← 10-8.4=1.6g
有80%的CuO被还原。
二.
9.分解:这是Cu和Fe两种元素组成的化合物系列练习,目的是巩固基础知识。
(1)A:Fe,B:CuSO4,①NaOH,②O2和H2O
(2)①Fe+CuSO4=FeSO4+Cu
②Cu+2H2SO4(浓)CuSO4+SO2↑+2H2O
③4CuO2Cu2O+O2↑
④Cu2O+H2SO4(稀)=CuSO4+Cu+H2O
⑤4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3
⑥Fe2O3+2AlAl2O3+2Fe
三.
10.分析:Cu和Cu2(OH)2CO3粉末灼烧,CuCuO,属质量增加,Cu2(OH)2CO3—→CuO属于质量减少的反应,只有当增加质量等于减少质量时,混合物质量才保持不变。
解:设混合物中Cu物质的量为x,Cu2(OH)2CO3物质的量为y
2Cu+O22CuO
x x 增加质量16x
Cu2(OH)2CO32CuO+H2O↑+CO2↑
y y 减少质量62y
16x=62y
变质的百分率=
答:铜被锈蚀34.04%。
11.解:
(1)CuSO4+Fe=FeSO4+Cu Δm
56 64 64-56=8
x 1.89g-1.85g=0.04g
x=0.32g
(2)C[CuSO4(aq)]=
(3)在0.34g铜和氧化铜中铜元素质量是0.32g氧元素质量是0.02克,换算成CuO质量=,所以原混合物中Cu的质量=0.34g-0.1g=0.24g
答:被置换铜0.32g;CuSO4溶液浓度是0.01mol·L-1;原混合物中有铜0.24g。
[提高性训练题部分]
一.
12.分析:①Fe(OH)3红褐色 Al(OH)3白色 ②[Cu(NH3)4]2+深蓝色溶液 Ca2+没现象 ③Na+和Ba2+均无现象 ④两个都是白色沉淀 ⑤Fe(OH)3红褐色 Fe(OH)2Fe(OH)3现象是生成白色絮状沉淀,经灰绿色,最后变红褐色沉淀 ⑥Fe(OH)2→Fe(OH)3 白→灰绿→红褐色,Mg(OH)2白色沉淀。
选择D。
13.分析:4种阳离子共存在一种溶液中,按顺序过量地加入H2SO4(沉淀Ba2+),过量加入H2S(沉淀Cu2+)过量地加入NaOH(沉淀Mg2+,使Al3+→AlO2-)最后通入CO2。[把AlO2-恢复成Al(OH)3]
选择B。
14.分析:不加其他试剂,又不准做焰色反应,原则上用两溶液互混,现象不同,可以鉴别出来。现象相同,就不能鉴别,如果有颜色特征鉴别起来比较简单。
选择CD。
D选项是:两液体相混有气泡逸出的。知道其中一种溶液是Na2CO3一种是硫酸。剩下两溶液一个是Al2(SO4)3一个是Ba(NO3)2。如果把H2SO4加入其中,一个有白色沉淀,另一个既有白色沉淀,同时又有气泡逸出,反应现象不同,就可以都鉴别出来。
15.分析:氧化能力 Fe3+>Cu2+>Zn2+
选择D。
第一个反应:2Fe3++Zn=2Fe2++Zn2+
1 0.5
第二个反应:Cu2++Zn=Cu+Zn2+
0.5 0.5
16.C.HCl沉淀Ag+,NH3·H2O沉淀Al3+,Na2CO3沉淀Ca2+。
17.分析:①中I-、ClO-、H+、NO3-固氧化还原反应不可共存 ②中NH4+、HCO3-、OH-不可大量共存 ③可共存 ④可共存 ⑤H+、AlO2-、HSO3-不或共存 ⑥不可共存
选择B.
二.
18.固体的鉴别,大都是在溶液中进行。
(1)蒸馏水 检出物质: Al2O3和CuSO4
实验现象: 不溶 溶液呈蓝色
(2)CuSO4溶液 检出物质: Ba(OH)2
实验现象: 生成蓝白色混合沉淀
(3)Ba(OH)2溶液 检出物质: MgCl2 (NH4)2SO4 NaNO3
实验现象: 白色沉淀 产生气体和白色沉淀 无现象
19.解:
(1)Fe+2H+=Fe2++H2↑
Fe+Cu2+=Cu+Fe2+
(2)m是单质Cu的质量 每份Cu的质量为0.5m
折成CuO的质量为:
三.
20.解:(1)10.0gCuO中含Cu8.0g
CuO+H2Cu+H2O Cu2O+H22Cu+H2O
2 64 2 128
x 32x y 64y
解之
分解的n(CuO)=2n(Cu2O)=0.025mol
CuO的分解率=
(2)此小题基本是重复(1)小题的思路
mgCuO中含Cu元素0.8mg
CuO+H2Cu Cu2O+H22Cu
2 64 2 128
x 32x y 64y
被ygH2还原得到的Cu物质的量是0.025m-n mol
发生分解的CuO物质的量就是0.025m-n mol
CuO的分解率=
讨论n的取值:
假设未分解 全是CuO CuO-H2
80 2
m n=
假设完全分解 全是Cu2O Cu2O-H2
需要H2的质量n=
n克H2还原是CuO和Cu2O的混合物,所以n的取值介于
(3)当保持CuO分解率不变的条件下,讨论在CuO和Cu2O共存时,参加反应H2的质量消耗在 2CuO+H2Cu2O+H2O这个反应上。分解率=已分解的氧化铜物质的量=
2CuO——H2
x(H2)
所以当CuO和Cu2O共存时消耗H2的质量x介于0~之间
0
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