將鐵粉和銅粉的均勻混合物平均分成四等份,分別加入同濃度的稀硝酸,充分反應(yīng),在標(biāo)準(zhǔn)狀況下生成NO的體積和剩余金屬的質(zhì)量如下表(設(shè)硝酸的還原產(chǎn)物只有NO)下列計(jì)算結(jié)果正確的是( 。
編號(hào)
稀硝酸體積/mL100200300400
剩余金屬/g18.09.600
NO體積/mL224044806720V
A、①中溶解了5.6gFe
B、④中V=6720
C、①的上層清液中含有Fe2+、Fe3+、Cu2+
D、硝酸的濃度為4mol/L
考點(diǎn):化學(xué)方程式的有關(guān)計(jì)算
專(zhuān)題:計(jì)算題
分析:A.由表中數(shù)據(jù)可知,實(shí)驗(yàn)①②都有金屬剩余,則溶液中不可能含有硝酸鐵,溶液中金屬離子為+2價(jià),在實(shí)驗(yàn)①的基礎(chǔ)上加入100mL硝酸,參加反應(yīng)的金屬的質(zhì)量為18g-9.6g=8.4g,生成NO的體積為4480mL-2240mL=2240mL,NO物質(zhì)的量為0.1mol,根據(jù)電子轉(zhuǎn)移守恒可知,參加反應(yīng)金屬的物質(zhì)的量為
0.1mol×(5-2)
2
=0.15mol,參加反應(yīng)金屬的平均摩爾質(zhì)量為
8.4g
0.15mol
=56g/mol,故該過(guò)程只有Fe參加反應(yīng),故實(shí)驗(yàn)①只有Fe參與反應(yīng),根據(jù)NO的體積結(jié)合方程式計(jì)算參加反應(yīng)Fe的物質(zhì)的量;根據(jù)m=nM計(jì)算①中參加反應(yīng)Fe的質(zhì)量;
B.實(shí)驗(yàn)②中Fe與硝酸恰好反應(yīng)生成硝酸亞鐵,在實(shí)驗(yàn)②的基礎(chǔ)上加入100mL硝酸,參加反應(yīng)的金屬的質(zhì)量為9.6g,在實(shí)驗(yàn)③的基礎(chǔ)上再加入100mL硝酸,為硝酸與溶液中亞鐵離子反應(yīng)生成NO,溶液中亞鐵離子的物質(zhì)的量為0.3mol,根據(jù)電子轉(zhuǎn)移守恒和據(jù)V=nVm計(jì)算生成的氣體體積;
C.由表中數(shù)據(jù)可知,實(shí)驗(yàn)①②都有金屬剩余,根據(jù)實(shí)驗(yàn)①發(fā)生反應(yīng)3Fe+8HNO3═3Fe(NO32+2NO↑+4H2O分析解答;
D.實(shí)驗(yàn)①硝酸全部反應(yīng),根據(jù)c=
n
V
計(jì)算硝酸的物質(zhì)的量濃度;
解答: 解:由表中數(shù)據(jù)可知,實(shí)驗(yàn)①②都有金屬剩余,則溶液中不可能含有硝酸鐵,溶液中金屬離子為+2價(jià),在實(shí)驗(yàn)①的基礎(chǔ)上加入100mL硝酸,參加反應(yīng)的金屬的質(zhì)量為18g-9.6g=8.4g,生成NO的體積為4480mL-2240mL=2240mL,NO物質(zhì)的量為0.1mol,根據(jù)電子轉(zhuǎn)移守恒可知,參加反應(yīng)金屬的物質(zhì)的量為
0.1mol×(5-2)
2
=0.15mol,參加反應(yīng)金屬的平均摩爾質(zhì)量為
8.4g
0.15mol
=56g/mol,故該過(guò)程只有Fe參加反應(yīng),故實(shí)驗(yàn)①只有Fe參與反應(yīng);
在實(shí)驗(yàn)②的基礎(chǔ)上加入100mL硝酸,參加反應(yīng)的金屬的質(zhì)量為9.6g,生成NO的體積為6720mL-4480mL=2240mL,NO物質(zhì)的量為0.1mol,若該過(guò)程只有Cu參加反應(yīng),根據(jù)電子轉(zhuǎn)移守恒,則Cu的物質(zhì)的量=
0.1mol×(5-2)
2
=0.15mol,Cu的質(zhì)量=0.15mol×64g/mol=9.6g,等于參加反應(yīng)金屬的質(zhì)量,故該過(guò)程只有Cu反應(yīng),且Cu恰好完全反應(yīng),故加入200mL硝酸時(shí),F(xiàn)e恰好反應(yīng)生成硝酸亞鐵,在實(shí)驗(yàn)③的基礎(chǔ)上再加入100mL硝酸,為硝酸與溶液中亞鐵離子反應(yīng)生成NO,
A.由上述分析可知,實(shí)驗(yàn)①發(fā)生反應(yīng)3Fe+8HNO3═3Fe(NO32+2NO↑+4H2O,生成NO的物質(zhì)的量為
2.24L
22.4L/mol
=0.1mol,根據(jù)方程式可知,參加反應(yīng)的Fe的物質(zhì)的量為0.1mol×
3
2
=0.15mol,故參加反應(yīng)Fe的質(zhì)量=0.15mol×56g/mol=8.4g,故A錯(cuò)誤;
B.由上述分析可知,實(shí)驗(yàn)②中Fe與硝酸恰好反應(yīng)生成硝酸亞鐵,生成NO的物質(zhì)的量=
4.48L
22.4L/mol
=0.2mol,由3Fe+8HNO3═3Fe(NO32+2NO↑+4H2O可知,溶液中亞鐵離子的物質(zhì)的量為0.3mol,在實(shí)驗(yàn)③的基礎(chǔ)上再加入100mL硝酸,為硝酸與溶液中亞鐵離子反應(yīng)生成NO,根據(jù)電子轉(zhuǎn)移守恒可知,生成NO的物質(zhì)的量為:
0.3mol×(3-2)
5-2
=0.1mol,故生成NO的體積為:0.1mol×22.4L/mol=2.24L,則V=6.72L+2.24L=8.96L,故B錯(cuò)誤;
C.實(shí)驗(yàn)①發(fā)生反應(yīng)3Fe+8HNO3═3Fe(NO32+2NO↑+4H2O,硝酸量不足,金屬過(guò)量,所以不可能有Fe3+、Cu2+,故C錯(cuò)誤;
D.實(shí)驗(yàn)①發(fā)生反應(yīng)3Fe+8HNO3═3Fe(NO32+2NO↑+4H2O,生成NO的物質(zhì)的量為
2.24L
22.4L/mol
=0.1mol,根據(jù)方程式可知,參加反應(yīng)的硝酸的物質(zhì)的量為0.1mol×4=0.4mol,故硝酸的物質(zhì)的量濃度為:c=
0.4mol
0.1L
=4mol/L,故D正確;
故選D.
點(diǎn)評(píng):本題考查混合物的有關(guān)計(jì)算,根據(jù)表中數(shù)據(jù)判斷各階段發(fā)生的反應(yīng)是解題關(guān)鍵,側(cè)重對(duì)學(xué)生綜合能力的考查,本題過(guò)程復(fù)雜、計(jì)算量較大,為易錯(cuò)題目,難度較大.
練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

某礦樣用過(guò)量酸溶解并過(guò)濾,所得濾液A主要含CO32-、Ni2+、SO42-、H+、Fe2+、Fe3+、OH-、Mg2+、Mn2+等九種離子中的七種.將A中含金屬因素進(jìn)行分離以備利用,部分流程如圖所示:

可能用到的有關(guān)數(shù)據(jù)如表:
物質(zhì)開(kāi)始沉淀的pH沉淀完全的pHKap(25℃)
Fe(OH)32.73.74.0×10-38
Fe(OH)27.69.68.0×10-16
Ni(OH)27.29.25.5×10-16
Mg(OH)29.611.11.2×10-11
請(qǐng)根據(jù)題給信息填空;
(1)濾液A中不能大量存在的兩種離子是
 

(2)已知“濾渣Ⅰ”是MnO2,步驟①發(fā)生的氧化還原反應(yīng)離子方程式為
 

(3)常溫下,某Ni(OH)2、Mg(OH)2共沉淀的混合體系中,若c(Ni2+)=5.5×10-11mol?L-1,則c(Mg2+)mm
 

(4)假定步驟①中NaClO恰好反應(yīng),欲檢查濾液3中的酸根離子,需優(yōu)先檢驗(yàn)
 
(填離子符號(hào));
(5)為測(cè)定該礦樣中鐵因素的含量,取20.0g礦石,按上述流程操作,將
 
(“濾渣1”、“濾渣2”或“濾渣3”)
完全酸溶,再使其中的鐵元素還原為Fe2+,然后將所得溶液稀釋到100mL,取出20.00mL,用0.1000mol?L-1KMnO4溶液滴定,達(dá)到滴定終點(diǎn)時(shí)溶液顏色為
 
色,共消耗KMnO4溶液16.00mL,經(jīng)計(jì)算礦樣中鐵元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為
 

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

某學(xué)生欲配制6.0mol/L的H2SO4 1000mL,實(shí)驗(yàn)室有三種不同濃度的硫酸:①480mL 0.5mol/L的硫酸:②150mL 25%的硫酸(p=1.18g/mL);③足量的18mol/L的硫酸.有三種規(guī)格的容量瓶:250mL、500mL、1000mL.老師要求把①②兩種硫酸全部用完,不足的部分由③來(lái)補(bǔ)充.
請(qǐng)回答下列問(wèn)題:
(1)實(shí)驗(yàn)所用25%的硫酸的物質(zhì)的量濃度為
 
mol/L(保留1位小數(shù)).
(2)配制該硫酸溶液應(yīng)選用容量瓶的規(guī)格為
 
mL.
(3)配制時(shí),該同學(xué)的操作順序如下,請(qǐng)將操作步驟B、D補(bǔ)充完整.
A.將①②兩溶液全部在燒杯中混合均勻;
B.用量筒準(zhǔn)確量取所需的18mol/L的濃硫酸
 
mL,沿?zé)瓋?nèi)壁倒入上述混合液中,并用玻璃棒攪拌,使其混合均勻;
C.將混合均勻的硫酸沿玻璃棒注入所選的容量瓶中;
D.
 
;
E.振蕩,繼續(xù)向容量瓶中加水,直到液面接近刻度線1cm-2cm處;
F.改用膠頭滴管加水,使溶液的凹面恰好與刻度線相切;
G.將容量瓶蓋緊,振蕩,搖勻.
(4)如果省略操作D,對(duì)所配溶液濃度有何影響?
 
(填“偏大”、“偏小”或“無(wú)影響”).(5)進(jìn)行操作C前還需注意
 

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

對(duì)于2SO2(g)+O2(g)═2SO2(g)反應(yīng),當(dāng)密度保持不變,在恒溫恒容或恒溫恒壓條件下,均不能作為達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)的標(biāo)志.
 
(判斷對(duì)錯(cuò))

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

亞硝酸鈉(NaNO2)易溶于水,微溶于乙醚,是常用的食品發(fā)色劑
(1)第一電離能:N
 
O(填“<”、“>”或“=”);NO2-的空間構(gòu)型為
 

(2)亞硝酸鈉在320℃會(huì)分解生成氧化鈉、一氧化二氮等物質(zhì),該反應(yīng)的化學(xué)方程式為
 

(3)亞硝酸鈉是亞硝酸的鈉鹽.HNO2的結(jié)構(gòu)如圖所示,則HNO2分子中有
 
個(gè)σ鍵:HNO2的酸性比HN03弱是因?yàn)?div id="punclix" class='quizPutTag' contenteditable='true'> 

(4)亞硝基鉆鈉{Na3[Co(NO26]}是鈷的一種配合物,易溶于水,與鉀離子反應(yīng)生成淡黃色的K2Na[Co(NO26]沉淀,可用于檢驗(yàn)K-的存在
 

①基態(tài)Co3+的價(jià)層電子排布圖為
 

②用亞硝酸鉆鈉檢驗(yàn)f的離子方程式是
③金屬鉆的堆積方式如圖所示,若一個(gè)鉆原子的半徑為r,則晶胞的體積V(晶胞)=
 

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

用下列所實(shí)驗(yàn)裝置進(jìn)行相應(yīng)實(shí)驗(yàn),能達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康氖牵ā 。?br />
A、用圖Ⅰ所示裝置吸收尾氣中的二氧化碳
B、用圖Ⅱ所示裝置配制100mL0.500mol?L-1稀硫酸
C、用圖Ⅲ所示裝置除去溴苯中少量的溴
D、用圖Ⅳ所示裝置進(jìn)行已知濃度的氫氧化鈉溶液測(cè)定鹽酸濃度的實(shí)驗(yàn)

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

玻璃棒是化學(xué)實(shí)驗(yàn)中常用的儀器,其作用是用于攪拌、過(guò)濾或轉(zhuǎn)移液體時(shí)引流.下列有關(guān)實(shí)驗(yàn)過(guò)程中,肯定不需要使用玻璃棒進(jìn)行操作的是
 
(可以多選)
A.用PH試紙測(cè)定Na2CO3溶液的PH
B.從氯酸鉀和二氧化錳制取氧氣的剩余固體中提取KCl
C.實(shí)驗(yàn)室用新制的FeSO4溶液和預(yù)處理過(guò)的NaOH溶液制備Fe(OH)2白色沉淀
D.配制一定物質(zhì)的量濃度的氯化鈉溶液
E.取某溶液做焰色反應(yīng)實(shí)驗(yàn),說(shuō)明該溶液中含有鈉元素
F.用適量的蔗糖、濃硫酸和水在小燒杯中進(jìn)行濃硫酸的脫水性實(shí)驗(yàn)
G.促使過(guò)飽和的硝酸鉀溶液析出晶體.

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

水是生命之源,萬(wàn)物之基,是人類(lèi)最寶貴的自然資源
(1)我國(guó)規(guī)定水質(zhì)各種指標(biāo)的主要要求為:a.不得呈現(xiàn)異色:b.不得有異味:C.水應(yīng)澄清透明:d.不得含有細(xì)菌和病毒.前兩項(xiàng)指標(biāo)可以利用活性炭的
 
作用來(lái)實(shí)現(xiàn):后兩項(xiàng)指標(biāo)可以通過(guò)加入消毒劑、絮凝劑反應(yīng)、沉降,然后通過(guò)
 
(填操作名稱(chēng))來(lái)實(shí)現(xiàn)
(2)我國(guó)規(guī)定飲用水的硬度不超過(guò)25度硬度的表示方法是:將水中的Ca2+和Mg2+都看作Ca2+,并將其質(zhì)量折算成CaO的質(zhì)量,通常把1L水中含有10mg CaO稱(chēng)為10,水中的Ca2+和Mg2+可用一定濃度的Y溶液進(jìn)行滴定,Y跟Ca2+和Mg2+都以等物質(zhì)的量完全反應(yīng).現(xiàn)取某地區(qū)的地下水樣品25.00mL,用0.01000mol/L的Y溶液滴定,完全反應(yīng)時(shí)消耗Y溶液15.00mLa該地下水的硬度為
 
,由此判斷該地下水
 
(填“符合”或“不符合”飲用水標(biāo)準(zhǔn)
(3)某地下水的硬度是由Ca(HC032所引起的,下列方法中能夠使之軟化的是
 

A.將水加熱煮沸   B.加入適量的Na3P04C.加入過(guò)量的稀鹽酸 D.將水通過(guò)磺化煤
(4)工業(yè)上采用硫化鈉一石灰鐵鹽法除去含砷廢水(砷的主要存在形式為H3ASO3的主要工藝流程如下

已知:a.亞砷酸(H3As03)還原性較強(qiáng),易被氧化為砷酸(H3AsO3)b.亞砷酸鹽的溶解性大于相應(yīng)的砷酸鹽Ksp(FeAsO3)>Ksp(FeAsO3
請(qǐng)回答以下問(wèn)題:
①?gòu)U氣的主要成分為
 

②寫(xiě)出一級(jí)沉砷過(guò)程中生成雌黃的離子方程式:
 

③濾渣B的主要成分有
 
〔寫(xiě)兩種,用化學(xué)式表示)

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

鋅錳干電池是生活中應(yīng)用最廣泛的電池,下列說(shuō)法中不正確的是( 。
A、該電池正極反應(yīng)式為:MnO2+H2O+e-=MnOOH+OH-
B、電池工作時(shí)負(fù)極pH一定降低
C、用該電池作電源精煉銅,純銅與鋅連接
D、用該電池作電源電解硫酸銅溶液,負(fù)極溶解6.5g鋅,陰極一定析出6.4g銅

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