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硫、氮、碳、铁、铜等常见元素在化合物中常表现出多种价态,如硫有-2、-1、+2、+4、+6等价态。这些元素在化工生产中有着重要应用。
(1)31.2g镁与碳粉的混合物在一定条件下恰好完全反应,再加入足量水,得到40.6g白色沉淀,同时产生密度为1.4107g/L(标准状况)的丙二烯和不饱和烃X的混合气体。
①镁与碳粉的反应产物的化学式为 ______________ 。
②原混合物中碳粉的物质的量分数为 ___________。(用小数表示,保留2位小数)
(2)某复杂盐由三种元素组成,含两种阳离子和两种阴离子。取21.76g该复杂盐,平均分为两份。将第一份溶于足量盐酸酸化的氯化钡溶液,所得沉淀中含9.32g硫酸钡。将第二份溶于足量热浓硝酸,再滴加足量硝酸钡溶液,得13.98g白色沉淀,过滤后向蓝色滤液中加足量烧碱溶液,过滤、洗涤、灼烧,得8.00g黑色固体。
①该复杂盐的化学式为_____________。
②该复杂盐中两种阳离子的质量比为 _________________ 。
(3)某地质学家经勘测发现一种新的磁黄铁矿,主要成分为Fe1-xS1+x,杂质不含Fe、S。分析可知该磁黄铁矿中,铁元素中三价铁的质量分数为75%。取5吨 73%的该磁黄铁矿,用接触法制硫酸,若沸腾炉中煅烧的损耗率为4%,接触室中反应的转化率为94%,SO3的吸收效率为97%,则最多可制得98.3%的浓硫酸的质量是________________。(保留2位小数)

(1)①MgC2、Mg2C3 ②0.63
(2)①Cu5S(SO4)2   ②+1价的铜:+2价的铜=4:1 
(3)6.08t

试题分析:
(1)①根据题意可知该碳、鎂反应得到的化合物与水反应的产物丙二烯C3H4,则根据化合物中正负化合价的代数和为0可确定固体中含有Mg2C3。丙二烯C3H4的相对分子质量为40,丙二烯和不饱和烃X的混合气体标准状况下密度为1.4107g/L,则平均相对分子质量为1.4107×22.4=31.6.说明不饱和烃的相对分子质量小于31.6。只有C2H2和C2H4。根据化合物中正负化合价的代数和为0,若烃是C2H2可确定固体中还含有含有MgC2;若烃是C2H4可确定固体中还含有含有MgC;结合实际舍去。因此镁与碳粉的反应产物Mg2C3、MgC2。①固体若得到的Mg(OH)2的物质的量为n(Mg(OH)2)="m÷M=" 40.6g÷ 58g/mol =0.7mol.所以原31.2g镁与碳粉的混合物含有的C的物质的量为n(C)=(31.2g-0.7mol× 24g/mol) ÷12 g/mol=1.2mol, 原混合物中碳粉的物质的量分数为1.2mol÷(0.7+1.2)mol=0.63.
(2)将第一份足量盐酸酸化的氯化钡溶液,所得沉淀中含9.32g硫酸钡,证明含有SO42-,其物质的量为n(SO42-)="9.32g÷233g/mol=0.04mol;" 将第二份溶于足量热浓硝酸,再滴加足量硝酸钡溶液,得13.98g白色沉淀。由于13.98g>9.32g证明原固体中还含有S2-。沉淀中有硝酸氧化产生的SO42-。则n(SO42-) (总)="13.98g÷233g/mol=0.06mol;" n(S2-)="0.06-0.04=0.02mol." 向蓝色滤液中加足量烧碱溶液,过滤、洗涤、灼烧,得8.00g黑色固体。证明含有Cu元素n(Cu2+)=" 8.00g÷80g/mol=0.1mol." n(Cu2+): n(S2-): n(SO42-)=0.1:0.02:0.04=5:1:2.所以该盐的化学式为Cu5S(SO4)2 在该盐中Cu的化合价有+1、+2两种价态。假设+1价的为x,则+2价的为(5-x).根据化合物中正负化合价的代数和为0可得x+2(5-x)=2+4.解得x=4,则5-x=1.所以m(Cu+):m(Cu2+)=4:1.
(3)该磁黄铁矿中,铁元素中三价铁的质量分数为75%,则二价铁的质量分数为25%。n(Fe3+):n(Fe2+)=3:1.根据化合物中正负化合价的代数和为0,可确定化合物中S的原子个数为3×3+1×2=11.所以该化合物的化学式为Fe4S11.根据题意可知最后转化为硫酸的S的物质的量为{(5×106g×73%×(1-4%)×94%×97%)÷576g/mol}×11=6.1×104mol.所以得到的98.3%的浓硫酸的质量是(6.1×104mol×98g/mol)÷98.3%=6.08×106g="6.08t" 。
练习册系列答案
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科目:高中化学 来源:不详 题型:单选题

NA代表阿伏加德罗常数,下列说法中正确的是
A.标况下,11.2 L氯气完全溶于1 L水中,所得溶液中Cl-和ClO-两种粒子数之和为NA
B.密闭容器中,0.1 mol H2和25.4 g碘在一定条件下充分反应,生成HI分子数为0.2 NA
C.含有4 NA个碳碳σ键的金刚石,其质量为24 g
D.含0.1 mol FeCl3的溶液完全水解后得到的胶体粒子个数为0.1 NA

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在100 mL HNO3和H2SO4的混合溶液中,加入100 mL 0.2 mol/L Ba(OH)2溶液后,pH
变为7,同时生成2.33 g白色沉淀,则原混合溶液中HNO3的物质的量浓度为(  )
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NA为阿伏加德罗常数,下列叙述错误的是(  )
A.18 g H2O中含有的质子数为10NA
B.12 g金刚石中含有的共价键数为4NA
C.46 g NO2和N2O4混合气体中含有原子总数为3NA
D.1 mol Na与足量O2反应,生成Na2O和Na2O2的混合物,钠失去NA个电子

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科目:高中化学 来源:不详 题型:单选题

36 g O与80 g O的物质的量之比是   ,分子中所含质子数之比是     ,所含中子数之比是    ,它们分别与Na反应时,所放出气体体积之比(同条件)是      ,质量之比是      。 

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(1)需要用量筒量取12 mol·L-1的盐酸的体积为         mL;
(2)实验室提供有如下仪器,为完成配制需要选择的仪器为(填序号)         。
A.100mL量筒  B.托盘天平
C.玻璃棒  D.50mL容量瓶
E.10mL量筒  F.胶头滴管
G.100mL烧杯  H.100mL容量瓶
(3)下列实验操作中,不正确的是         (填写标号)。
A.使用容量瓶前,检查它是否漏水
B.容量瓶用蒸馏水洗净后,再用待配溶液润洗
C.配制溶液时,用量筒量取浓盐酸并沿玻璃棒倒入容量瓶中,缓慢加入蒸馏水到距离刻度线1~2 cm处,改用胶头滴管滴加蒸馏水直到凹液面的最低点和刻度线相平
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(1)若a=b,则充分反应后试管内气体体积为_________mL。
(2)若a<b,则充分反应后试管内气体体积为_________mL。
(3)若a>b,则充分反应后试管内气体体积为_________mL。

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用NA表示阿伏加德罗常数的值。下列叙述中正确的是
A.NA个N2分子与0.5 NA个H2分子所占的体积比一定是2 : 1
B.相同物质的量的OH-和CH3+含有相同数目的电子
C.25℃时,pH=13的Ba(OH)2溶液中含有OH-的数目为0.2NA
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将质量分数为a%、物质的量浓度为c1 mol·L-1的稀H2SO4蒸发掉一定量的水,使其质量分数为2a%。此时溶液的物质的量浓度为c2 mol·L-1。则c1和c2的关系是(  )
A.c1=2c2B.c2<2c1
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