Question

13．回答下列问题：
（1）CO₂气体中混有SO₂，除去SO₂的实验方法是用饱和碳酸氢钠溶液洗气．
（2）欲配制100mL 浓度约为0.1mol•L^-1的NH₄Al（SO₄）₂溶液，用托盘天平称量NH₄Al（SO₄）₂•12H₂O固体4.5g
（3）工业上用电解饱和食盐水的方法生产氯气和烧碱．某化工厂发生氯气泄漏事件，工作人员喷射NaOH溶液形成液幕，包围并吸收泄漏的氯气，其反应原理为Cl₂+2OH^-=Cl^-+ClO^-+H₂O（用离子方程式表示）．
（4）碱式碳酸铜可表示为：xCuCO₃•yCu（OH）₂•zH₂O，测定碱式碳酸铜组成的方法有多种．现采用氢气还原法，请回答如下问题：
写出xCuCO₃•yCu（OH）₂•zH₂O与氢气反应的化学方程式xCuCO₃•yCu（OH）₂•zH₂O+（x+y）H₂$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$（x+y）Cu+xCO₂+（x+2y+z）H₂O，称取23.9克某碱式碳酸铜样品，充分反应后得到12.7克残留物，生成4.4克二氧化碳和7.2克水．该样品的结晶水质量为1.8 克，化学式为CuCO₃•Cu（OH）₂•H₂O．

Answer 1

分析 （1）可用饱和碳酸氢钠溶液除去二氧化硫；
（2）根据n=cV计算溶质的物质的量，结合m=nM计算溶质的质量；
（3）氯气与氢氧化钠溶液反应生成氯化钠、次氯酸钠和水；
（4）根据CuCO₃受热分解得到CuO和CO₂、Cu（OH）₂受热分解得到CuO和H₂O，然后氢气与CuO反应生成水，所以xCuCO₃•yCu（OH）₂•zH₂O与氢气反应的产物有：Cu、CO₂、H₂O，根据反应xCuCO₃•yCu（OH）₂•zH₂O$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$（x+y）CuO+xCO₂↑+（y+z）H₂O↑，依据碱式碳酸铜、CuO、CO₂和H₂O质量（或其中任意三个量），即可计算出其组成．

解答 解：（1）二氧化硫与碳酸氢钠反应生成二氧化碳，二氧化碳与饱和碳酸氢钠溶液不反应，则可用饱和碳酸氢钠溶液除去二氧化硫，
故答案为：用饱和碳酸氢钠溶液洗气；
（2）n（NH₄Al（SO₄）₂）=0.1L×0.1mol/L=0.01mol，m（NH₄Al（SO₄）₂•12H₂O）=0.01mol×453g/mol=4.53g，可用托盘天平称量4.5g
故答案为：4.5；
（3）氯气与氢氧化钠溶液反应生成氯化钠、次氯酸钠和水，反应的离子方程式为Cl₂+2OH^-=Cl^-+ClO^-+H₂O，故答案为：Cl₂+2OH^-=Cl^-+ClO^-+H₂O；
（4）xCuCO₃•yCu（OH）₂•zH₂O与氢气反应的产物有：Cu、CO₂、H₂O，方程式为：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，则y=1，z=1，则化学式为CuCO₃•Cu（OH）₂•H₂O，化学方程式为CuCO₃•Cu（OH）₂•H₂O+2H₂=2Cu+CO₂↑+4H₂O，由化学方程式可以看出，碱式碳酸铜每1个水分子能生成4个水分子，即生成的水中碱式碳酸铜中水占了$\frac{1}{4}$，因此碱式碳酸铜中水的质量为：7.2g×$\frac{1}{4}$=1.8g，
故答案为：xCuCO₃•yCu（OH）₂•zH₂O+（x+y）H₂=（x+y）Cu+xCO₂+（x+2y+z）H₂O；1.8g；CuCO₃•Cu（OH）₂•H₂O．

点评 本题考查较为综合，侧重于学生的分析能力、计算能力以及实验能力的考查，注意把握物质的性质，从质量守恒的角度计算，难度中等．