取一定量的Fe、Cu的混合物粉末，平均分成五等份，分別向每一份中加入一定量的稀硝酸，假設(shè)反應(yīng)的還原產(chǎn)物只有NO，若實(shí)驗(yàn)中生成的NO氣體體積及所得剩余固體的質(zhì)量記錄如下(所有體積均在標(biāo)準(zhǔn)狀況下測(cè)定)：

實(shí)驗(yàn)序號(hào)

1

2

3

4

5

硝酸溶液體積

100 mL

200 mL

300 mL

400 mL

500 mL

剩余固體的質(zhì)量

17.2 g

8 .0g

0 g

0 g

0 g

氣體體積

2.24 L

4.48 L

6.72 L

7.84 L

7.84 L

求：(1)該實(shí)驗(yàn)中所用稀硝酸的物質(zhì)的量濃度；

(2)每一等份的混合物粉末中銅的質(zhì)量。

 

【答案】

 

(1)該實(shí)驗(yàn)中所用稀硝酸的物質(zhì)的量濃度為4 .0mol/L；

(2)實(shí)驗(yàn)中每次所取混合物粉末中銅的質(zhì)量為14.4g。(其它合理解法，同樣給分)

【解析】

試題分析：根據(jù)表中數(shù)據(jù)分析：實(shí)驗(yàn)1后剩余的17.2g固體只可能為Cu或Fe、Cu；實(shí)驗(yàn)5中金屬完全反應(yīng)，生成n(NO)=7.84L÷22.4L/mol=0.35mol，反應(yīng)后溶液含有Fe(NO3)3、Cu(NO3)2 和過(guò)量HNO3。

(1)假設(shè)實(shí)驗(yàn)1剩余的17.2g固體全部為Cu，實(shí)驗(yàn)1生成NO：n(NO)=2.24L÷22.4L/mol=0.1mol

由于實(shí)驗(yàn)2剩余8.0g固體，且比實(shí)驗(yàn)1多生成2.24LNO，即多生成0.1molNO則根據(jù)實(shí)驗(yàn)2多消耗的9.2g銅生成的NO小于0.1mol可知，假設(shè)實(shí)驗(yàn)1剩余的17.2g固體全部為Cu不成立。

所以實(shí)驗(yàn)1后剩余的17.2g固體只可能為Fe、Cu，實(shí)驗(yàn)1后溶液中只有Fe(NO3)2（2分）

2n (Fe參與反應(yīng))=3n(NO)= 3×0.1mol

n (Fe參與反應(yīng))=0.15mol

每一份固體的質(zhì)量為0.15mol×56g/mol+17.2g=25.6g

∴c(HNO3)= 4n(NO)/0.1L=4.0mol/L

(2)設(shè)每一份固體(25.6g)中含有的Fe、Cu物質(zhì)的量分別為x、y

56x+64y=25.6g

3x+2y= 

聯(lián)立求解，解得x=0.2mol、y=0.225mol

其中含銅：m(Cu)= 0.225mol×64g/mol=14.4g

考點(diǎn)：考查了氧化還原的計(jì)算。

 

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：閱讀理解

（1）在學(xué)習(xí)過(guò)程中要善于歸納總結(jié)，同樣的反應(yīng)物在不同的情況下反應(yīng)產(chǎn)物出現(xiàn)不同，如Na和O2反應(yīng)的產(chǎn)物由條件控制，Zn與H2SO4反應(yīng)由硫酸濃度控制，NaOH與CO2反應(yīng)生成的鹽由相對(duì)量控制．下列反應(yīng)也可能得到不同的產(chǎn)物是
BC
BC
．
A．Fe+HCl     B．Cu+HNO3 C．H2S+O2
（2）Fe和稀HNO3反應(yīng)的產(chǎn)物也是由相對(duì)量來(lái)控制，已知過(guò)量硝酸能把鐵氧化成Fe（NO3）3，但當(dāng)鐵過(guò)量時(shí)，產(chǎn)物是Fe（NO3）2．某同學(xué)受此啟發(fā)，提出一個(gè)相似的觀點(diǎn)：氯氣與鐵反應(yīng)，當(dāng)Cl2過(guò)量時(shí)生成FeCl3，當(dāng)鐵粉過(guò)量時(shí)產(chǎn)物是FeCl2．為了驗(yàn)證該觀點(diǎn)是否正確，該同學(xué)將一定量鐵粉與Cl2恰好完全反應(yīng)得到一固體物質(zhì)A，然后通過(guò)實(shí)驗(yàn)確定其成分．探究過(guò)程如下：
a．提出假設(shè)：
假設(shè)1：該固體物質(zhì)是FeCl2；
假設(shè)2：該固體物質(zhì)是FeCl3；
假設(shè)3：該固體物質(zhì)是
FeCl3和FeCl2
FeCl3和FeCl2
．
b．設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案：
取少量固體物質(zhì)A于燒杯中，加適量水溶解，然后取兩份A溶液分別進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象與結(jié)論如下表
實(shí)驗(yàn)方法 實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象 結(jié)論
在溶液中加入KSCN溶液
溶液變血紅色
溶液變血紅色
 固體物質(zhì)中有FeCl3
在酸性KMnO4溶液中加入少量A KMnO4溶液顏色無(wú)明顯變化 固體物質(zhì)中不含
FeCl2
FeCl2
c．結(jié)論：
氯氣與鐵反應(yīng)只生成FeCl3
氯氣與鐵反應(yīng)只生成FeCl3
．
（3）已知Fe（NO3）2溶液為淺綠色，往Fe（NO3）2溶液中加入少量的稀硫酸，溶液顏色有何變化
溶液變黃色
溶液變黃色
，該變化過(guò)程的離子方程式為
3Fe2++NO3-+4H+=3Fe3++NO↑+2H2O
3Fe2++NO3-+4H+=3Fe3++NO↑+2H2O
．
（4）取100mL 0.2mol/L的FeCl3溶液置于燒杯中，向其中加入一定量的Fe、Cu混合物，充分    反應(yīng)后仍有固體剩余，下列敘述一定不正確的是
A
A
（設(shè)溶液體積不變，不考慮水解因素）．
A．燒杯中有Fe無(wú)Cu，c（Fe2+）=0.2mol/L
B．燒杯中有Cu無(wú)Fe，c（Fe2+）=0.3mol/L
C．燒杯中有Cu無(wú)Fe，c（Cl-）=0.6mol/L
D．燒杯中Fe、Cu均有，c（Fe2+）=0.3mol/L．

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科目：高中化學(xué) 來(lái)源： 題型：閱讀理解

類比是化學(xué)學(xué)習(xí)中常用的方法，已知硝酸能把鐵氧化成Fe(NO3)3，但當(dāng)鐵過(guò)量時(shí)，產(chǎn)物是Fe(NO3)2。某同學(xué)受此啟發(fā)，提出一個(gè)相似的觀點(diǎn)：氯氣與鐵粉反應(yīng)，當(dāng)Cl2足量時(shí)生成FeCl3，當(dāng)鐵粉過(guò)量時(shí)產(chǎn)物是FeCl2，為驗(yàn)證該觀點(diǎn)是否正確，該同學(xué)將一定量鐵粉與Cl2恰好完全反應(yīng)得到一固體物質(zhì)，然后通過(guò)實(shí)驗(yàn)確定其成分。探究過(guò)程如下：

請(qǐng)?zhí)羁眨?/p>

 (1)提出假設(shè)：

    假設(shè)l：該固體物質(zhì)是FeCl2

    假設(shè)2：該固體物質(zhì)是          

    假設(shè)3：該固體物質(zhì)是          

 (2)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案：

  取少量固體物質(zhì)于燒杯中，加適量水溶解，得到溶液A，然后取兩份A溶液分別進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象與結(jié)論如下表：

 (3)根據(jù)上述實(shí)驗(yàn)結(jié)論，寫(xiě)出Cl2與鐵粉加熱時(shí)發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式                          

 (4)為進(jìn)一步探究FeCl3溶液的性質(zhì)，他又利用A溶液做了如下一些實(shí)驗(yàn)，其中明顯錯(cuò)誤的一項(xiàng)是  

    A．將A溶液滴入沸水中，并繼續(xù)加熱得到紅褐色液體，該液體能產(chǎn)生丁達(dá)爾現(xiàn)象

    B．在苯酚溶液中滴加A溶液，呈紫色

    C．在A溶液中滴加NaOH濃溶液，出現(xiàn)紅褐色沉淀

    D．將A溶液加熱蒸干并灼燒，得到FeCl3固體

  (5)取100mLO.2mol／L FeCl3溶液置于燒杯中，向其中加入一定量的Fe、Cu混合物，充分反應(yīng)后仍有固體剩余，下列敘述一定正確的是         (設(shè)溶液體積不變，不考慮水解因素。)

    A．燒杯中有Fe無(wú)Cu，c(Fe2+)=0．2mol／L

    B．燒杯中有Cu無(wú)Fe，c(Fe2+)=O．3mol／L

    C．燒杯中有Cu無(wú)Fe，c(Cl-)=O．6mol／L

    D．燒杯中Fe、Cu均有，c(Fe2+)=O．3mol／L

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科目：高中化學(xué) 來(lái)源：2010-2011學(xué)年新疆農(nóng)七師高級(jí)中學(xué)高三第二次�？蓟瘜W(xué)試卷 題型：選擇題

取10 mL 0.4 mol·L－1 FeCl3溶液置于燒杯中，向其中加入一定量的Fe、Cu混合物充分反應(yīng)。下列敘述中一定不正確的是(設(shè)溶液體積不變，不考慮水解因素)

　　A．燒杯中有Cu無(wú)Fe,反應(yīng)后溶液中c(Fe2＋)≤0.6 mol·L－1

　　B．燒杯中有Fe無(wú)Cu,反應(yīng)后溶液中c(Fe2＋)＝0.6 mol·L－1

　　C．燒杯中Fe、Cu均無(wú),反應(yīng)后溶液中c(Cl－)＝1.2 mol·L－1

　　D．燒杯中Fe、Cu均有，反應(yīng)后溶液中c(Fe2＋)＝0.6 mol·L－1

 

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科目：高中化學(xué) 來(lái)源： 題型：

 取一定量的Fe、Cu的混合物粉末，平均分成五等份，分別向每一份中加入一定量的稀硝酸，實(shí)驗(yàn)中收集到的NO氣體(惟一還原產(chǎn)物)的體積及所得剩余物的質(zhì)量記錄如下(所有體積均在標(biāo)準(zhǔn)狀況下測(cè)定)：

實(shí)驗(yàn)序號(hào)

1

2

3

4

5

硝酸溶液體積

100 mL

200 mL

300 mL

400 mL

500 mL

剩余固體的質(zhì)量

17.2 g

8 g

0 g

0 g

0 g

氣體體積

2.24 L

4.48 L

6.72 L

7.84 L

7.84 L

(1)該實(shí)驗(yàn)中所用稀硝酸的物質(zhì)的量濃度為_(kāi)_________。

(2)第1次實(shí)驗(yàn)后剩余固體為_(kāi)_________，第2次實(shí)驗(yàn)后剩余固體為_(kāi)_______。(均填寫(xiě)化學(xué)式)

(3)實(shí)驗(yàn)中每次所取混合物中銅的質(zhì)量為_(kāi)_______。

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同步練習(xí)冊(cè)答案