Question

13．回答下列問題：
（1）CO₂氣體中混有SO₂，除去SO₂的實驗方法是用飽和碳酸氫鈉溶液洗氣．
（2）欲配制100mL 濃度約為0.1mol•L^-1的NH₄Al（SO₄）₂溶液，用托盤天平稱量NH₄Al（SO₄）₂•12H₂O固體4.5g
（3）工業(yè)上用電解飽和食鹽水的方法生產氯氣和燒堿．某化工廠發(fā)生氯氣泄漏事件，工作人員噴射NaOH溶液形成液幕，包圍并吸收泄漏的氯氣，其反應原理為Cl₂+2OH^-=Cl^-+ClO^-+H₂O（用離子方程式表示）．
（4）堿式碳酸銅可表示為：xCuCO₃•yCu（OH）₂•zH₂O，測定堿式碳酸銅組成的方法有多種．現(xiàn)采用氫氣還原法，請回答如下問題：
寫出xCuCO₃•yCu（OH）₂•zH₂O與氫氣反應的化學方程式xCuCO₃•yCu（OH）₂•zH₂O+（x+y）H₂$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$（x+y）Cu+xCO₂+（x+2y+z）H₂O，稱取23.9克某堿式碳酸銅樣品，充分反應后得到12.7克殘留物，生成4.4克二氧化碳和7.2克水．該樣品的結晶水質量為1.8 克，化學式為CuCO₃•Cu（OH）₂•H₂O．

Answer 1

分析 （1）可用飽和碳酸氫鈉溶液除去二氧化硫；
（2）根據(jù)n=cV計算溶質的物質的量，結合m=nM計算溶質的質量；
（3）氯氣與氫氧化鈉溶液反應生成氯化鈉、次氯酸鈉和水；
（4）根據(jù)CuCO₃受熱分解得到CuO和CO₂、Cu（OH）₂受熱分解得到CuO和H₂O，然后氫氣與CuO反應生成水，所以xCuCO₃•yCu（OH）₂•zH₂O與氫氣反應的產物有：Cu、CO₂、H₂O，根據(jù)反應xCuCO₃•yCu（OH）₂•zH₂O$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$（x+y）CuO+xCO₂↑+（y+z）H₂O↑，依據(jù)堿式碳酸銅、CuO、CO₂和H₂O質量（或其中任意三個量），即可計算出其組成．

解答 解：（1）二氧化硫與碳酸氫鈉反應生成二氧化碳，二氧化碳與飽和碳酸氫鈉溶液不反應，則可用飽和碳酸氫鈉溶液除去二氧化硫，
故答案為：用飽和碳酸氫鈉溶液洗氣；
（2）n（NH₄Al（SO₄）₂）=0.1L×0.1mol/L=0.01mol，m（NH₄Al（SO₄）₂•12H₂O）=0.01mol×453g/mol=4.53g，可用托盤天平稱量4.5g
故答案為：4.5；
（3）氯氣與氫氧化鈉溶液反應生成氯化鈉、次氯酸鈉和水，反應的離子方程式為Cl₂+2OH^-=Cl^-+ClO^-+H₂O，故答案為：Cl₂+2OH^-=Cl^-+ClO^-+H₂O；
（4）xCuCO₃•yCu（OH）₂•zH₂O與氫氣反應的產物有：Cu、CO₂、H₂O，方程式為：xCuCO₃•yCu（OH）₂•zH₂O+（x+y）H₂$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$（x+y）Cu+xCO₂+（x+2y+z）H₂O，
xCuCO₃•yCu（OH）₂•zH₂O+（ x+y）H₂$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$（x+y）Cu+xCO₂↑+（x+2y+z）H₂O
                                 64（x+y）   44x     18（x+2y+z）
                                   12.7g    4.4g      7.2g
$\frac{64（x+y）}{12.7}$=$\frac{44}{4.4}$
解得：y=x
$\frac{44}{4.4}$=$\frac{18（x+2y+z）}{7.2}$，
解得：z=x
令x=1，則y=1，z=1，則化學式為CuCO₃•Cu（OH）₂•H₂O，化學方程式為CuCO₃•Cu（OH）₂•H₂O+2H₂=2Cu+CO₂↑+4H₂O，由化學方程式可以看出，堿式碳酸銅每1個水分子能生成4個水分子，即生成的水中堿式碳酸銅中水占了$\frac{1}{4}$，因此堿式碳酸銅中水的質量為：7.2g×$\frac{1}{4}$=1.8g，
故答案為：xCuCO₃•yCu（OH）₂•zH₂O+（x+y）H₂=（x+y）Cu+xCO₂+（x+2y+z）H₂O；1.8g；CuCO₃•Cu（OH）₂•H₂O．

點評 本題考查較為綜合，側重于學生的分析能力、計算能力以及實驗能力的考查，注意把握物質的性質，從質量守恒的角度計算，難度中等．