Question

【題目】鹽X由三種元素組成，其具有良好的熱電性能，在熱電轉換領域具有廣闊的應用前景。為研究它的組成和性質，現取12.30g化合物X進行如下實驗：

試根據以上內容回答下列問題：

(1)X的化學式為_____________。

(2)無色溶液B中通入過量CO2產生白色沉淀的離子方程式為______________。

(3)藍色溶液F中通入中SO2氣體會產生白色沉淀，該沉淀中氯元素質量分數為35.7%，其離子方程式為____________。

(4)白色沉淀C煅燒的固體產物與D高溫反應可生成化合物X，其化學方程式為__________。

Answer 1

【答案】CuAlO2 AlO2－＋CO2＋2H2O＝Al(OH)3↓＋HCO3－ 2Cu2＋＋2Cl－＋SO2＋2H2O＝2CuCl↓＋SO42－＋4H＋ 2Al2O3＋4CuO4CuAlO2＋O2↑

【解析】

藍色溶液A與過量的NaOH溶液反應得到藍色沉淀B與無色溶液B，則溶液A含有Cu2+、沉淀B為Cu(OH)2，沉淀B加熱分解生成黑色固體D為CuO，D與鹽酸反應得到藍色溶液F為CuCl2；無色溶液B通入過量的二氧化碳得到白色沉淀C，故溶液B中含有AlO2-、白色沉淀C為Al(OH)3、E為AlCl3；則溶液A中含有Al3+，由元素守恒可知固體X中含有Cu、Al元素，則紅色固體A為Cu，結合轉化可知X中還含有O元素。結合題意中物質的質量計算解答。

(1) 根據上述分析，固體X中含有Cu、Al和O元素。Al(OH)3的物質的量為=0.1mol，Cu(OH)2的物質的量為=0.05mol，Cu單質的物質的量為=0.05mol，由原子守恒可知12.3gX中含有0.1mol Al原子、0.1mol Cu原子，則含有O原子為：=0.2mol，則X中Cu、Al、O原子數目之比為0.1mol∶0.1mol∶0.2mol=1∶1∶2，故X的化學式為CuAlO2，故答案為：CuAlO2；

(2) B中含有AlO2-，B中通入過量CO2產生白色沉淀的離子方程式為：AlO2-+CO2+2H2O＝Al(OH)3↓+HCO3-，故答案為：AlO2-+CO2+2H2O＝Al(OH)3↓+HCO3-；

(3) F為CuCl2，F溶液中通入中SO2氣體會產生白色沉淀，該沉淀中氯元素質量分數為35.7%，Cu、Cl原子的個數之比為＝1：1，則沉淀為CuCl，反應的離子方程式為：2Cu2++2Cl-+SO2+2H2O＝2CuCl↓+SO42-+4H+，故答案為：2Cu2++2Cl-+SO2+2H2O＝2CuCl↓+SO42-+4H+；

(4)Al(OH)3煅燒的固體產物為Al2O3，與CuO高溫反應可生成化合物CuAlO2，其化學方程式為：2Al2O3+4CuO 4CuAlO2+O2↑，故答案為：2Al2O3+4CuO 4CuAlO2+O2↑。