3.在15g鐵和氧化鐵的混合物中加入150mL稀H2SO4放出氫氣1.68L(標(biāo)準(zhǔn)狀況).當(dāng)反應(yīng)停止后,鐵和氧化鐵均無剩余,且溶液中無Fe3+存在.為了中和過量H2SO4,并使Fe2+完全轉(zhuǎn)化為Fe(OH)2沉淀,共耗用3mol/L NaOH溶液200mL.求:
(1)混合物中鐵的質(zhì)量為7g
(2)稀H2SO4的物質(zhì)的量濃度為2mol•L-1

分析 (1)鐵和氧化鐵均無剩余,且溶液中無Fe3+存在,反應(yīng)生成FeSO4,設(shè)Fe、氧化鐵的物質(zhì)的量分別為xmol、ymol,根據(jù)二者質(zhì)量及電子轉(zhuǎn)移守恒列方程計算解答;
(2)鐵和氧化鐵與硫酸反應(yīng)后溶液中溶質(zhì)為FeSO4、H2SO4,加入NaOH使Fe2+完全轉(zhuǎn)化為Fe(OH)2沉淀,產(chǎn)生反應(yīng)后的溶液溶質(zhì)只有Na2SO4,根據(jù)硫酸根守恒則n(H2SO4)=n(Na2SO4),根據(jù)鈉離子守恒則n(Na2SO4)=$\frac{1}{2}$n(NaOH),進而計算硫酸的物質(zhì)的量濃度.

解答 解:(1)鐵和氧化鐵與硫酸反應(yīng)均無剩余,且溶液中無Fe3+存在,反應(yīng)生成FeSO4,生成氫氣為$\frac{1.68L}{22.4L/mol}$=0.075mol,
設(shè)Fe、氧化鐵的物質(zhì)的量分別為xmol、ymol,則:
根據(jù)二者質(zhì)量,可得:56x+160y=15
根據(jù)電子轉(zhuǎn)移守恒,可得:2x=2y+0.075×2
聯(lián)立方程,解得x=0.125,y=0.05
故m(Fe)=0.125mol×56g/mol=7g,
故答案為:7;
(2)鐵和氧化鐵與硫酸反應(yīng)后溶液中溶質(zhì)為FeSO4、H2SO4,加入NaOH使Fe2+完全轉(zhuǎn)化為Fe(OH)2沉淀,產(chǎn)生反應(yīng)后的溶液溶質(zhì)只有Na2SO4,根據(jù)硫酸根守恒則n(H2SO4)=n(Na2SO4),根據(jù)鈉離子守恒則n(Na2SO4)=$\frac{1}{2}$n(NaOH)=$\frac{1}{2}$×3mol/L×0.2L=0.3mol,c(H2SO4)=$\frac{0.3mol}{0.15L}$=2mol/L,
故答案為:2.

點評 本題考查混合物計算,清楚發(fā)生的反應(yīng)是解題關(guān)鍵,注意利用守恒思想計算,側(cè)重學(xué)生分析計算能力的考查,難度中等.

練習(xí)冊系列答案
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:解答題

13.從明礬[KAl(SO42•12H2O]制備Al、K2SO4和H2SO4的流程如下:

已知:明礬焙燒的化學(xué)方程式為:4[KAl(SO42•12H2O]+3S=2K2SO4+2Al2O3+9SO2↑+48H2O
請回答下列問題:
(1)在焙燒明礬的反應(yīng)中,氧化產(chǎn)物與還原產(chǎn)物的物質(zhì)的量之比為:1:2.
(2)步驟②中,為提高浸出率,可采取的措施有AC.
A.粉碎固體混合物  B.降低溫度      C.不斷攪拌 D.縮短浸泡時間
(3)明礬焙燒完全后,從步驟②的濾液中得到K2SO4晶體的方法是蒸發(fā)結(jié)晶.
(4)步驟③電解的化學(xué)方程式是2Al2O3$\frac{\underline{\;\;\;\;\;冰晶石\;\;\;\;\;}}{970°C電解}$4Al+3O2↑,電解池的電極是用碳素材料做成,電解過程中,陽極材料需要定期更換,原因是:陽極中碳被氧化成CO2(CO).
(5)以Al和NiO(OH)為電極,NaOH溶液為電解液組成一種新型電池,放電時NiO(OH)轉(zhuǎn)化為Ni(OH)2,則該電池的正極電極反應(yīng)式是NiO(OH)+H2O+e-═Ni(OH)2+OH-
(6)焙燒a噸明礬(摩爾質(zhì)量為b g/mol),若SO2 的轉(zhuǎn)化率為96%,可生產(chǎn)質(zhì)量分?jǐn)?shù)為98%的H2SO4質(zhì)量為$\frac{9mol×98g/mol×96%×a}{4mol×bg/mol×98%}$或$\frac{216a}$噸.

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:選擇題

14.下列反應(yīng)中,屬于氧化反應(yīng)的是( 。
A.乙烷在光照下與氯氣反應(yīng)B.乙烯使酸性高錳酸鉀溶液褪色
C.乙烯使溴水褪色D.苯與液溴混合后撒入鐵粉

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11.下列有關(guān)氯氣及其化合物的說法不正確的是( 。
A.因為氯氣有毒,有強氧化性,所以可用于殺菌、消毒、漂白
B.干燥的氯氣和氯水均能使鮮花褪色
C.除去氯氣中少量氯化氫可使氣體通過飽和食鹽水
D.氯氣能與大多數(shù)金屬化合,其一般將變價金屬氧化至最高價

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:選擇題

18.下列有關(guān)實驗的敘述正確的是(  )
A.用苯萃取碘水中的碘時,將碘的苯溶液從分液漏斗下口放出
B.Na2SiO3溶液中通入CO2,溶液變渾濁,繼續(xù)通CO2至過量,渾濁消失
C.用鉑絲蘸取少量某溶液進行焰色反應(yīng),火焰呈黃色,該溶液一定是鈉鹽溶液
D.NaCl溶液蒸發(fā)結(jié)晶時,蒸發(fā)皿中有晶體析出并剩余少量液體即停止加熱

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:解答題

8.燃料電池是利用燃料(如CO、H2、CH4等)與氧氣反應(yīng),將反應(yīng)產(chǎn)生的化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔艿难b置,通常用氫氧化鉀作為電解質(zhì)溶液.完成下列關(guān)于甲烷(CH4)燃料電池的填空:
(1)甲烷與氧氣反應(yīng)的化學(xué)方程式為:CH4+O2$\frac{\underline{\;點燃\;}}{\;}$CO2+2H2O
(2)已知燃料電池的總反應(yīng)式為CH4+2O2+2KOH=K2CO3+3H2O,電池中有一極的電極反應(yīng)為CH4+10OH--8e-=CO32-+7H2O,這個電極是燃料電池的負極(填“正極”或“負極”),另一個電極上的電極反應(yīng)式為:O2+2H2O+4e-=4OH-
(3)隨著電池不斷放電,電解質(zhì)溶液的堿性減小(填“增大”、“減小”或“不變”)
(4)通常情況下,甲烷燃料電池的能量利用率大于(填“大于”、“小于”或“等于”)甲烷燃燒的能量利用率.

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12.光纖通訊已經(jīng)成為信息化社會必不可少的高科技通訊手段.下列物質(zhì)用于制造光纖通訊材料的是( 。
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13.最近意大利羅馬大學(xué)的科學(xué)家獲得了極具理論研究意義的N4分子.N4分子結(jié)構(gòu)如圖所示,已知斷裂1molN-N吸收167kJ熱量,生成1molN≡N放出942kJ熱量,根據(jù)以上信息和數(shù)據(jù),下列說法正確的是( 。
A.N4屬于一種新型的化合物
B.N4與N2互稱為同位素
C.N4化學(xué)性質(zhì)比N2穩(wěn)定
D.1molN4沸氣體轉(zhuǎn)變?yōu)镹2將放出882kJ熱量

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