为探究某铜的硫化物组成,取一定量硫化物在氧气中充分灼烧,将生成的气体全部通入盛有足量的H2O2和BaCl2的混...
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为探究某铜的硫化物组成,取一定量硫化物在氧气中充分灼烧,将生成的气体全部通入盛有足量的H2O2和BaCl2的混合液中,得到白*沉淀 4.66 g;将灼烧后的固体(仅含铜与氧2种元素)完全溶于100 mL 1 mol/LH2SO4中,过滤,得到0.64 g 红*固体,将滤液稀释至 200 mL,测得c(Cu2+)=0.1 mol/L。已知:Cu2O+ H2SO4 =CuSO4+Cu+H2O。
下列说法正确的是
A.得到白*沉淀亚硫*钡
B.原铜的硫化物中n(Cu)∶n(S)=2∶3
C.最后所得的溶液最多可以溶解铁1.12 g
D.灼烧后的固体中n(Cu2O)∶n(CuO)=1∶1
【回答】
D
【分析】
铜的硫化物在氧气中充分灼烧,生成的气体是SO2,将其通入盛有足量的H2O2和BaCl2的混合液中,发生反应:H2O2+SO2=H2SO4,BaCl2+ H2SO4=BaSO4↓+2HCl,得到4.66 g白*沉淀是BaSO4,可根据沉淀计算S元素的物质的量;灼烧后的固体可能为CuO、Cu2O中至少1种,将其溶解在稀硫*中得到0.64 g 红*固体物质是Cu单质,*含有Cu2O,根据Cu单质的物质的量可计算出Cu2O的物质的量,利用溶液中Cu2+的物质的量可判断出是否含有CuO及其物质的量的多少,据此分析解答。
【详解】
根据上述分析可知n(S)=n(BaSO4)=4.66g÷233g/mol=0.02mol,0.64 g 红*固体物质是Cu单质,n(Cu)=0.64g÷64g/mol=0.01mol,则根据方程式Cu2O+ H2SO4 =CuSO4+Cu+H2O中相应物质之间的转化关系可知n(Cu2O)= n(Cu)=0.01mol,则其反应产生的Cu2+的物质的量是0.01mol,在*溶解金属氧化物后得到的溶液中Cu2+的总物质的量是=0.1 mol/L ×0.2L=0.02mol>0.01mol,说明有0.01mol Cu2+是CuO与硫*反应生成,则根据CuO+H2SO4=CuSO4+H2O,则n(CuO)= 0.01mol。
A.根据上述分析可知反应产生的白*沉淀是硫*钡,A错误;
B. 原铜的硫化物中Cu 元素的物质的量为n(Cu)=n(CuO)+2n(Cu2O)=0.01mol+2×0.01mol=0.03mol;原铜的硫化物中S元素的物质的量0.02mol,所以n(Cu)∶n(S)=3∶2,B错误;
C. 100 mL 1 mol/LH2SO4的物质的量是n(H2SO4)=0.1L×1mol/L=0.1mol,向反应后的溶液中加入Fe粉,最后的溶液为FeSO4,所以根据元素守恒,可知溶解Fe的物质的量为0.1mol,其质量为0.1mol×56g/mol=5.6g,C错误;
D.根据前面计算可知n(Cu2O)=n(CuO)=0.01mol,所以灼烧后的固体中n(Cu2O)∶n(CuO)=1∶1,D正确;
故合理选项是D。
【点睛】
本题考查了物质成分的判断及有关化学方程式计算的知识。掌握物质的化学*质,学会用守恒方法计算是本题解答的关键,难度较大。
知识点:物质含量的测定
题型:选择题
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