题文
黄铜矿的主要成分X是由Cu、Fe、S三种元素组成的复盐,其中Cu、Fe两种元素的质量比为8:7;将m g X粉末全部溶于200 mL的浓HNO3,反应后的溶液加水稀释至2.12 L时测得其pH为0;将稀释后的溶液分为两等份,向其中一份溶液中滴加6.05 mol/L的NaOH溶液,向另一份溶液中滴加0.600 mol/L Ba(NO3)2溶液,两溶液中均生成沉淀,且沉淀的质量随所加溶液的体积变化如下图所示:
(1)请通过计算确定m的值;
(2)X的摩尔质量为368 g/mol,请确定X的化学式。
题型:未知 难度:其他题型
答案
(1)解:依题意,m g X中:n(Cu):n(Fe)=1:1
2n(Cu2+)+3n(Fe3+)=6.05mol/L×0.2 L×2-1 mol/L×2.12 L
故:n(Cu)=n(Fe)=0.06 mol (2分)
又,n(S)=0.6 mol/L×0.1 L×2=0.12 mol
因此,mg=m(Cu)+m(Fe)+m(S)=0.06 mol×64 g/mol+0.06 mol×56 g/mol+0.12 mol×32 g/mol= 11.04 g
即m的值为11.04(2分)
(2)解:设X的化学式为(CuFeS2)n,则:(64+56+32×2)×n=368 n=2,故X的化学式为Cu2Fe2S4(2分)
解析
(1)依题意,Cu、Fe两种元素的质量比为8:7,则m g X中:n(Cu):n(Fe)=8/64:7/56=1:1,当加水稀释至 2.12 L时测得其pH为0,此是氢离子浓度为1mol/L,根据图示数据,氢氧化钠先中和氢离子,然后将金属离子转化为沉淀,所以2n(Cu2+)+3n(Fe3+)=6.05mol•L-1×0.2L×2-1mol•L-1×2.12L,
故:n(Cu)=n(Fe)=0.06mol,n(S)=0.600mol•L-1×0.1L×2=0.12mol,
因此mg=m(Cu)+m(Fe)+m(S)=0.06mol×64g•mol-1+0.06mol×56g•mol-1+0.12mol×32g•mol-1=11.04g,即m的值为11.04.
(2)解:设X的化学式为(CuFeS2)n,则(64+56+32×2)×n=368,解得:n=2,故X的化学式为Cu2Fe2S4.
考点
据考高分专家说,试题“黄铜矿的主要成分X是由Cu、Fe、S三种.....”主要考查你对 [物质的量 ]考点的理解。
物质的量
物质的量:
物质中含有一定数目粒子集体的物理量。是国际单位制中7个基本物理量之一(7个基本的物理量分别为:长度、质量、时间、电流强度、发光强度、温度、物质的量)符号:n
计算公式:物质的量(n)=粒子数(N)/阿伏加德罗常数(NA) 以物质的量为中心的各种化学常用量间的关系:n=N/NA=m/M=V/Vm=cV=ρV/M
使用物质的量注意事项:
(1)物质的量表示物质所含指定粒子的多少,物质的量是一个整体,不得简化或增添任何字。
(2)物质的量及其单位摩尔的适用范围是微观粒子,因此在使用中应指明粒子的名称。
物质的量的相关解法:
问题探究:
(1)1mol氢这种说法正确吗?如何表示1mol氢原子、1mol氢分子、1mol氢离子?
答:使用摩尔作单位时,应用化学式(符号)指明离子的种类,1mol氢的说法不正确,因其咩有指明是氢分子还是氢离子、氢原子。1mol氢原子、1mol氢分子、1mol氢离子分别表示为1molH、1molH2、1molH+。
(2)阿佛加德罗常数和6.02×1023mol-1在实际使用上有何区别?
阿佛加德罗常数是一个非常精确的数字,而6.02×1023mol-1只是阿佛加德罗常数的一个近似值。在关于概念性描述时要求非常准确,要使用阿佛加德罗常数,而在涉及计算时,则用6.02×1023mol-1进行粗略计算。二者关系类似于数学上的圆周率∏与3.14的关系。


