分析 (1)鐵釘(碳素鋼)放入冷濃硫酸中,濃硫酸有較強(qiáng)的氧化性能使鐵釘鈍化;
(2)①在加熱條件下,濃硫酸與Fe反應(yīng)生成Fe3+,當(dāng)溶液濃度減小時(shí),硫酸氧化性減弱,生成Fe2+;實(shí)驗(yàn)室在檢驗(yàn)Fe2+時(shí),可利用+2價(jià)亞鐵離子能使酸化的高錳酸鉀褪色來檢驗(yàn);
②生成的SO2具有還原性,通入足量溴水中,發(fā)生SO2+Br2+2H2O=2HBr+H2SO4,利用硫元素的守恒,結(jié)合關(guān)系式:SO2→BaSO4求出SO2的體積分?jǐn)?shù);
(3)Al和水不反應(yīng),所以剩余金屬應(yīng)該是Al,根據(jù)Na和Al之間的關(guān)系式及轉(zhuǎn)移電子守恒計(jì)算;
(4)n(Al(OH)3)=$\frac{7.8g}{78g/mol}$=0.1mol<0.3mol,所以有兩種情況:一種是鋁元素存在于偏鋁酸鈉和氫氧化鋁中,一種情況是鋁元素存在于氯化鋁和氫氧化鋁中,根據(jù)物質(zhì)之間的關(guān)系式計(jì)算;
(5)固體混合物和稀硫酸反應(yīng)后有固體剩余,說明溶液中不存在鐵離子,向?yàn)V液中加入加入2mol/L的NaOH溶液,加至40mL時(shí)開始出現(xiàn)沉淀,說明硫酸有剩余,鐵先和銅離子后和氫離子發(fā)生置換反應(yīng),所以濾液中的溶質(zhì)是硫酸、硫酸亞鐵,根據(jù)硫酸根離子守恒計(jì)算硫酸亞鐵的物質(zhì)的量濃度.
解答 解:(1)鐵釘(碳素鋼)放入冷濃硫酸中,濃硫酸有較強(qiáng)的氧化性能使鐵釘鈍化阻止反應(yīng)進(jìn)一步進(jìn)行,
故答案為:鐵表面被鈍化;
(2)①在加熱條件下,濃硫酸與Fe反應(yīng)生成Fe3+,當(dāng)溶液濃度減小時(shí),硫酸氧化性減弱,生成Fe2+,反應(yīng)的離子方程式為Fe+2H+=Fe2++H2↑,如硫酸完全消耗,且鐵過量時(shí),還會(huì)發(fā)生Fe+2Fe3+=3Fe2+,
故答案為:Fe+2H+=Fe2++H2↑、Fe+2Fe3+=3Fe2+;
②SO2具有還原性,通入足量溴水中,發(fā)生SO2+Br2+2H2O=2HBr+H2SO4,
n(混合氣體)=$\frac{0.336L}{22.4L/mol}$=0.015mol,
SO2→BaSO4
1mol 233g
n 2.33g
n=0.01mol
則 SO2的體積分?jǐn)?shù):$\frac{0.01}{0.015}$=66.7%,
故答案為:SO2+Br2+2H2O=2HBr+H2SO4;66.7%;
(3)Al和水不反應(yīng),所以剩余金屬應(yīng)該是Al,反應(yīng)方程式為2Na+2H2O=2NaOH+H2↑,2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑,可以得出關(guān)系式Na~NaOH~Al,則參與反應(yīng)的Na和Al的質(zhì)量之比為23:27,Na和Al的質(zhì)量和為15g,所以n(Na)=$\frac{\frac{23}{23+27}×15g}{23g/mol}$=0.3mol,n(Al)=$\frac{15g×\frac{27}{23+27}}{27g/mol}$=0.3mol,根據(jù)Na、Al和氫氣之間的關(guān)系式得氫氣體積=(0.3mol×0.5+0.3mol×1.5)×22.4L/mol=13.44L,
故答案為:13.44;
(4)n(Al(OH)3)=$\frac{7.8g}{78g/mol}$=0.1mol<0.3mol,一種情況是:鋁元素存在于偏鋁酸鈉和氫氧化鋁中,
此時(shí)鹽酸少量,只能沉淀一部分AlO2-,根據(jù)NaAlO2+HCl+H2O=Al(OH)3↓+NaCl得,n(HCl)=n(Al(OH)3)=0.1mol,則鹽酸體積=$\frac{0.1mol}{1mol/L}$=100mL;
另一種情況是鋁元素存在于氯化鋁和氫氧化鋁中,此時(shí)鹽酸較多,先把AlO2-全部沉淀,后又將部分沉淀溶解,生成氫氧化鋁需要n(HCl)=n(NaAlO2)=n(Al(OH)3)=0.3mol,溶解Al(OH)3生成氯化鋁需要鹽酸的n(HCl)=3n(AlCl3)=3×(0.3-0.1)mol=0.6mol,所以需要鹽酸體積=$\frac{0.3mol+0.6mol}{1mol/L}$=900mL,
故答案為:100或900;
(5)固體混合物和稀硫酸反應(yīng)后有固體剩余,說明溶液中不存在鐵離子,向?yàn)V液中加入加入2mol/L的NaOH溶液,加至40mL時(shí)開始出現(xiàn)沉淀,說明硫酸有剩余,鐵先和銅離子后和氫離子發(fā)生置換反應(yīng),所以濾液中的溶質(zhì)是硫酸、硫酸亞鐵,n(H2SO4)=2.2mol/L×0.12L=0.264mol,
與氫氧化鈉反應(yīng)的硫酸的物質(zhì)的量為:$\frac{1}{2}$n(NaOH)=$\frac{1}{2}$×2mol/L×0.04L=0.04mol,
剩余的硫酸的物質(zhì)的量=0.264mol-0.04mol=0.224mol,
剩余硫酸與固體反應(yīng)生成了硫酸亞鐵,根據(jù)硫酸和硫酸亞鐵的關(guān)系式計(jì)算硫酸亞鐵的物質(zhì)的量濃度=$\frac{0.224mol}{0.12L}$=1.87mol/L,
故答案為:1.87.
點(diǎn)評(píng) 本題考查了有關(guān)混合物反應(yīng)的計(jì)算,題目難度中等,明確各物理量之間的關(guān)系是解本題的關(guān)鍵,試題知識(shí)點(diǎn)較多、綜合性較強(qiáng),充分考查了學(xué)生的分析能力及化學(xué)計(jì)算能力.
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:選擇題
A. | H2S中多 | B. | H2SO4中多 | C. | 一樣多 | D. | 無法比較 |
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:選擇題
A. | 1.6 mol SO2+0.3 mol O2+0.4 mol SO3 | |
B. | 2.0 mol SO2+1.0 mol O2+2.0 mol SO3 | |
C. | 3.0 mol SO2+0.5 mol O2+1.0 mol SO3 | |
D. | 3.0 mol SO2+1.0 mol O2+1.0 mol SO3 |
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:選擇題
A. | 不確定 | B. | 變小 | C. | 不變 | D. | 變大 |
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:解答題
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:選擇題
A. | M一定是強(qiáng)電解質(zhì) | B. | M一定是弱電解質(zhì) | C. | M一定是某種鹽 | D. | M一定是某種強(qiáng)堿 |
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:選擇題
A. | 光導(dǎo)纖維中所用材料為晶體硅 | B. | 水玻璃可用作木材防火劑 | ||
C. | 氯氣可用于自來水的殺菌消毒 | D. | Fe2O3可以做油漆的顏料 |
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:選擇題
A. | x=2.25 y=4.74% | B. | x=5 y=11.11% | ||
C. | x=5 y=10% | D. | x=2.875 y=5.75% |
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:解答題
溫度 | 973K | 1173K |
K1 | 1.47 | 2.15 |
K2 | 2.33 | 1.67 |
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