含有硫的化合物在工业生产中应用广泛,回答下列问题:
(1)黄铜矿是工业炼铜的主要原料,其主要成分为CuFeS2。
①测得某黄铜矿(CuFeS2)中含硫20%(质量分数),求该矿石含铜的质量分数。
②现有一种天然黄铜矿(含少量脉石),为了测定该黄铜矿的纯度,某同学设计了如下实验:称取
研细的黄铜矿样品1.150g,在空气中进行煅烧,生成Cu、Fe3O4和SO2气体,用100 mL滴有淀粉的
蒸馏水全部吸收SO2,然后取10mL吸收液,用0.05mol/L标准碘溶液进行滴定,用去标准碘溶液的体
积为20.00mL。求该黄铜矿的纯度。
(2)将FeS和Fe2O3的混和物56.6 g,用足量稀H2SO4溶解后可得3.2 g硫,原混和物中FeS的质量。
(3)一定温度下,硫酸铜受热分解生成CuO、SO2、SO3和O2。已知:SO2、SO3都能被碱石灰和氢氧
化钠溶液吸收。利用下图装置加热无水硫酸铜粉末直至完全分解。若无水硫酸铜粉末质量为10.0 g,
完全分解后,各装置的质量变化关系如下表所示。
装置 |
A(试管+粉末) |
B |
C |
反应前 |
42.0 g |
75.0 g |
140.0 g |
反应后 |
37.0 g |
79.0 g |
140.5 g |
请通过计算,推断出该实验条件下硫酸铜分解的化学方程式。
(4)硫化钠是用于皮革的重要化学试剂,可用无水Na2SO4与炭粉在高温下反应制得,化学方程式如下:
①Na2SO4 + 4CNa2S + 4CO↑ ②Na2SO4 + 4CO
Na2S + 4CO2
a.若在反应过程中,产生CO和CO2混合气体为2mol,求生成Na2S的物质的量。
b.硫化钠晶体放置在空气中,会缓慢氧化成Na2SO3,甚至是Na2SO4,现将43.72g部分变质的硫化钠样品溶于水中,加入足量盐酸后,过滤得4.8g沉淀和1.12L H2S 气体(标准状况,假设溶液中气体全部逸出),在滤液中加入足量的BaCl2后过滤得2.33g沉淀,分析该硫化钠样品的成分及其物质的量。
(6分)某混合气体由一种气态烷烃和一种气态烯烃组成,在同温同压下,混合气体对氢气的相对密度为13,在标准状况下,将44.8L混合气体通入足量溴水,溴水质量增重28.0g,通过计算回答:
(1)混合气体中气态烷烃的化学式
(2)混合气体中两种气体的物质的量之比
(6分)由一种气态烷烃和一种气态单烯烃组成的混合气体,它对H2的相对密度是13.2,将1L的混合气体和4LO2在容积固定的密闭容器中完全燃烧并保持原来的温度(120℃),测得密闭容器内压强比反应前增加了4%,试确定混合气体的成分及体积比。
(15分)某研究性学习小组通过测量镁铝合金和盐酸反应生成气体体积的方法来测定合金的成分,他们取10.2 g镁铝合金与盐酸恰好完全反应,反应后收集得11.2 L氢气(已转换成标准状况),试求:
(1)反应过程中消耗盐酸的物质的量
(2)10.2 g合金中镁的质量。(请写出计算过程)
浓硫酸与铜在加热时发生反应,生成二氧化硫气体的体积为4.48L(标准状况)。
试计算:
(1)反应后生成硫酸铜的物质的量。
(2)若将反应后的溶液稀释至500mL,计算该溶液中硫酸铜的物质的量浓度。
FeS2是Li/FeS2电池的正极活性物质,可用水热法合成。等物质的量的FeSO4、Na2S2O3、S及H2O在200℃连续反应24小时,再依次用CS2、H2O洗涤、干燥及晶化后得到。
(1)FeS2中硫元素的化合价为;合成FeS2离子方程式为 。
(2)用CS2、H2O洗涤除去杂质,其中用CS2洗涤的目的是 。
(3)取上述制得的正极材料1.1200g (假定只含FeS一种杂质),在足量的氧气流中充分加热,最后得0.8000g红棕色固体,则该正极材料中FeS2的质量分数(写出计算过程)。