硝酸是常見的三大強(qiáng)酸之一,在化學(xué)研究和化工生產(chǎn)中有著廣泛應(yīng)用,常用于制備硝酸鹽、染料、肥料、醫(yī)藥中間體、烈性炸藥等.硝酸鹽多用于焰火、試劑、圖象處理行業(yè).
(1)某金屬M(fèi)的硝酸鹽受熱時(shí)按下式分解:2MNO3→2M+2NO2↑+O2↑,加熱3.40g MNO3,生成NO2和O2折算成標(biāo)準(zhǔn)狀況時(shí)的總體積為672mL.由此可以計(jì)算出M的相對(duì)原子質(zhì)量為
 

(2)將32.64g銅與140mL一定濃度的硝酸反應(yīng),銅完全溶解產(chǎn)生的NO和NO2混合氣體折算成標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積為11.2L.其中NO的體積為
 

(3)現(xiàn)有Cu、Cu2O和CuO組成的混合物,某研究性學(xué)習(xí)小組為了探究其組成情況,加入100mL0.6mol/LHNO3溶液恰好使混合物完全溶解,同時(shí)收集到224mLNO氣體(S.T.P.).則產(chǎn)物中硝酸銅的物質(zhì)的量為
 
.如原混合物中有0.01molCu,則其中Cu2O與CuO的質(zhì)量比為
 

(4)有一稀硫酸和稀硝酸的混合酸,其中H2SO4和HNO3物質(zhì)的量濃度分別是4mol/L和2mol/L,取10mL此混合酸,向其中加入過量的鐵粉,HNO3被還原成NO,待反應(yīng)結(jié)束后,可產(chǎn)生標(biāo)準(zhǔn)狀況下的氣體多少升?(寫出計(jì)算過程)
考點(diǎn):化學(xué)方程式的有關(guān)計(jì)算
專題:計(jì)算題
分析:(1)根據(jù)n=
V
Vm
計(jì)算混合氣體總物質(zhì)的量,再根據(jù)方程式計(jì)算MNO3的物質(zhì)的量,根據(jù)M=
m
n
計(jì)算MNO3的摩爾質(zhì)量,進(jìn)而計(jì)算M的相對(duì)原子質(zhì)量;
(2)設(shè)NO和NO2的物質(zhì)的量分別為xmol、ymol,根據(jù)電子轉(zhuǎn)移守恒及二者體積列方程計(jì)算,再根據(jù)V=nVm計(jì)算NO的體積;
(3)混合物與硝酸恰好反應(yīng),溶液中溶質(zhì)為硝酸銅,根據(jù)N元素守恒:2n[Cu(NO32]+n(NO)=n(HNO3),據(jù)此計(jì)算硝酸銅的物質(zhì)的量;
令Cu2O與CuO的物質(zhì)的量分別為a mol、b mol,根據(jù)Cu元素守恒、電子轉(zhuǎn)移守恒列方程計(jì)算,再根據(jù)m=nM計(jì)算;
(4)根據(jù)n=cV計(jì)算n(H+)、n(NO3-),由于Fe過量,發(fā)生反應(yīng):3Fe+8H++2NO3-=3Fe2++2NO↑+4H2O,進(jìn)行過量計(jì)算,根據(jù)不足量的物質(zhì)計(jì)算NO的物質(zhì)的量,再根據(jù)V=nVm計(jì)算NO的體積.
解答: 解:(1)NO2和O2折算成標(biāo)準(zhǔn)狀況時(shí)的總體積為672mL,氣體總物質(zhì)的量=
0.672L
22.4L/mol
=0.03mol,由方程式可知,MNO3的物質(zhì)的量=0.03mol×
2
3
=0.02mol,故MNO3的摩爾質(zhì)量=
3.4g
0.02mol
=170g/mol,則M的相對(duì)原子質(zhì)量=170-62=108,故答案為:108;
(2)32.64g銅的物質(zhì)的量=
32.64g
64g/mol
=0.51mol,NO和NO2的總物質(zhì)的量=
11.2L
22.4L/mol
=0.5mol,設(shè)NO和NO2的物質(zhì)的量分別為xmol、ymol,根據(jù)電子轉(zhuǎn)移守恒及二者物質(zhì)的量,則:
x+y=0.5
3x+y=0.51×2

解得x=0.26  y=0.24
故標(biāo)況下,NO的體積=0.26mol×22.4L/mol=5.824L;
(3)NO的物質(zhì)的量=
0.224L
22.4L/mol
=0.01mol,
混合物與硝酸恰好反應(yīng),溶液中溶質(zhì)為硝酸銅,根據(jù)N元素守恒:2n[Cu(NO32]+n(NO)=n(HNO3),所以n[Cu(NO32]=
1
2
×(0.1L×0.6mol/L-0.01mol)=0.025mol;
令Cu2O與CuO的物質(zhì)的量分別為a mol、b mol,根據(jù)Cu元素守恒、電子轉(zhuǎn)移守恒,則:
0.01+2a+b=0.025
0.01×2+2a=0.01×3

解得a=0.005 b=0.005
故Cu2O與CuO的質(zhì)量比=144g/mol:80g/mol=9:5,
故答案為:0.025;9:5;
(4)n(H+)=0.01L×4mol/L×2+0.01L×2mol/L=0.1mol,n(NO3-)=0.01L×2mol/L=0.02mol
由于Fe過量,發(fā)生反應(yīng):3Fe+8H++2NO3-=3Fe2++2NO↑+4H2O,0.02molNO3-完全反應(yīng),需要H+的物質(zhì)的量=0.02mol×
8
2
=0.08mol<0.1mol,故H+過量,NO3-不足,故生成NO的物質(zhì)的量=0.02mol,則標(biāo)況下,NO的體積=0.02mol×22.4L/mol=0.448L,
答:可產(chǎn)生標(biāo)準(zhǔn)狀況下的氣體為0.448L.
點(diǎn)評(píng):本題考查化學(xué)方程式計(jì)算、混合物計(jì)算,屬于拼合型題目,側(cè)重考查學(xué)生分析計(jì)算能力,題目計(jì)算量較大,為易錯(cuò)題目,難度中等.
練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

現(xiàn)有苯酚的乙醇溶液,若從該溶液中回收苯酚,可供選用的操作有:
①加適量鹽酸;②蒸餾;③過濾;④分液;⑤加足量的NaOH溶液;⑥加足量的FeCl3溶液;⑦加適量的乙醇和濃硫酸混合液;⑧加足量的濃溴水;⑨加熱;⑩通入過量的CO2
正確的操作步驟是( 。
A、⑦⑨②B、⑧③①②
C、⑥②①④D、⑤②⑩④

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

某實(shí)驗(yàn)小組用下列裝置進(jìn)行乙醇催化氧化的實(shí)驗(yàn).
(1)請(qǐng)寫出乙醇催化氧化的化學(xué)方程式
 

在不斷鼓入空氣的情況下,熄滅酒精燈,反應(yīng)仍能繼續(xù)進(jìn)行,說明該乙醇催化反應(yīng)是
 
反應(yīng)(填“吸熱”或“放熱”).
(2)甲和乙兩個(gè)水浴作用不相同.
甲中盛
 
(填“熱水”或“冷水”);作用是
 
;
乙中盛
 
(填“熱水”或“冷水”);作用是
 

(3)寫出丙中集氣瓶?jī)?nèi)收集到氣體的主要成分結(jié)構(gòu)式是
 

(4)實(shí)驗(yàn)后為檢驗(yàn)a中收集到的反應(yīng)產(chǎn)物,將其滴入有銀氨溶液的試管并水浴加熱.寫出相關(guān)反應(yīng)的化學(xué)方程式
 

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

交警常用“司機(jī)飲酒檢測(cè)儀”檢查司機(jī)是否酒后駕車,其原理是硫酸酸化的重鉻酸鹽(Cr2O72-橙紅色)和乙醇反應(yīng)生成鉻鹽(Cr3+綠色)和乙酸等.重鉻酸鈉(Na2Cr2O7)在工業(yè)中有很廣泛的應(yīng)用,常用來制備金屬鉻.方法如下:
將鉻鐵礦[主要成分Fe(CrO22]與純堿、氧氣高溫焙燒,除雜、酸化,得到重鉻酸鈉,碳和重鉻酸鈉在高溫下反應(yīng)生成Cr2O3、Na2CO3和CO,Cr2O3再經(jīng)鋁熱法還原,即可制得金屬鉻.請(qǐng)回答:
(1)硫酸酸化的K2Cr2O7和乙醇反應(yīng)的化學(xué)方程式是
 

(2)寫出碳和重鉻酸鈉高溫反應(yīng)的化學(xué)方程式
 

(3)寫出Cr2O3經(jīng)鋁熱法還原制得金屬鉻的化學(xué)方程式是
 

(4)硫酸酸化的Na2Cr2O7和FeSO4反應(yīng),生成Cr3+等,該反應(yīng)的離子方程式是
 

(5)某Na2Cr2O7樣品2.00g恰好和4.56gFeSO4完全反應(yīng),該樣品的純度為
 

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

粗硅提純常見方法之一是先將粗硅與HCl制得SiHCl3,經(jīng)提純后再用H2還原:SiHCl3(g)+H2(g)?Si(s)+3HCl(g)不同溫度及不同n(H2)/n(SiHCl3)時(shí),反應(yīng)物X的平衡轉(zhuǎn)化率關(guān)系如圖;
①X是
 
(填“H2”、“SiHCl3”).
②上述反應(yīng)的平衡常數(shù)K(1150℃)
 
K(950℃)(選填“>”、“<”、“=”)

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

開發(fā)新型儲(chǔ)氫材料是氫能利用的重要研究方向.
(1)Ti(BH43是一種儲(chǔ)氫材料,可由TiCl4和LiBH4反應(yīng)制得.
①Ti的基態(tài)原子有
 
種能量不同的電子.
②LiBH4由Li+和BH4-構(gòu)成,BH4-的空間構(gòu)型是
 
,LiBH4中不存在的作用力有
 
(填代號(hào)).
a.離子鍵    b.共價(jià)鍵    c.金屬鍵    d.配位鍵
(2)材料LiBH4中Li、B、H元素的電負(fù)性由大到小排列為
 

(3)MgH2是金屬氫化物儲(chǔ)氫材料,其晶胞結(jié)構(gòu)如右圖所示. 已知該晶體的密度a g?cm-3,則該晶胞的體積為
 
 cm3[用a、NA表示(NA為阿伏加德羅常數(shù)的值)].
(4)一種具有儲(chǔ)氫功能的銅合金晶體具有立方最密堆積的結(jié)構(gòu),晶胞中Cu原子處于面心,Au原子處于頂點(diǎn)位置,氫原子可進(jìn)入到由Cu原子與Au原子構(gòu)成的四面體空隙中.若將Cu原子與Au原子等同看待,該晶體儲(chǔ)氫后的晶胞結(jié)構(gòu)為CaF2的結(jié)構(gòu)相似,該晶體儲(chǔ)氫后的化學(xué)式為
 

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

美國(guó)阿波羅宇宙飛船上使用的氫氧燃料電池是一種新型的化學(xué)電源,其構(gòu)造如圖所示:a、b兩個(gè)極均由多孔性碳制成,通入的氣體由孔隙中逸出,并在電極表面放電.
(1)a是
 
極;b是
 
極.電極反應(yīng)式分別為
 
、
 
;
(2)若用酸性電解質(zhì)時(shí),電極反應(yīng)為:
負(fù)極:
 

正極:
 

總反應(yīng)式:
 

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

乙烯是一種重要的化工原料,我們已學(xué)過用兩種方法制得乙烯:
A.在實(shí)驗(yàn)室里用乙醇與濃硫酸共熱制乙烯,常因溫度過高而使乙醇和濃硫酸反應(yīng)生成少量的二氧化硫,有人設(shè)計(jì)下列實(shí)驗(yàn)圖1以確認(rèn)上述混合氣體中有C2H4和SO2.回答下列問題:

(1)I、II、III、IV裝置可盛放的試劑是I
 
;II
 
;III
 
;IV
 
(將下列有關(guān)試劑的序號(hào)填入空格內(nèi)).
A.品紅溶液   B.NaOH溶液   C.濃硫酸   D.酸性KMnO4溶液
(2)能說明SO2氣體存在的現(xiàn)象是
 

(3)確定含有乙烯的現(xiàn)象是
 

(4)寫出生成乙烯的反應(yīng)方程式:
 

B.為檢驗(yàn)利用溴乙烷發(fā)生消去反應(yīng)后生成的氣體中是否含乙烯的裝置如圖2所示.回答:
(1)利用溴乙烷發(fā)生消去反應(yīng)的化學(xué)方程式為:
 

(2)試管a的作用是
 
;若省去試管a,試管b中試劑為
 

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

在一定溫度下,有a.鹽酸 b.硫酸 c.醋酸三種酸:
(1)當(dāng)三種酸物質(zhì)的量濃度相同時(shí),c(H+)由大到小的順序是
 

(2)同體積、同物質(zhì)的量濃度的三種酸,中和NaOH的能力由大到小的順序是
 

(3)若三者c(H+)相同時(shí),物質(zhì)的量濃度由大到小的順序是
 

(4)當(dāng)三者c(H+)相同且體積也相同時(shí),分別放入足量的鋅,相同狀況下產(chǎn)生氣體的體積由大到小的順序是
 

(5)當(dāng)三者c(H+)相同且體積相同時(shí),同時(shí)加入形狀、密度、質(zhì)量完全相同的鋅,若產(chǎn)生相同體積的H2(相同狀況),則開始時(shí)反應(yīng)速率的大小關(guān)系為
 
,反應(yīng)所需時(shí)間的長(zhǎng)短關(guān)系是
 

(6)將c(H+)相同的三種酸均加水稀釋至原來的100倍后,c(H+)由大到小的順序是
 

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