【題目】取4.64g鐵屑(含有Fe2O3、CuO雜質(zhì))，加入足量的稀硫酸溶解，產(chǎn)生標(biāo)準(zhǔn)狀況下氣體V mL，過濾后得到0.64g殘?jiān)蜑V液M(無Cu2＋)。在濾液M中加入足量NaOH溶液過濾殘?jiān)浞肿茻玫?/span>4.80g固體。請計(jì)算：

（1）濾液M中存在的金屬陽離子有____。

（2）參與反應(yīng)的硫酸的物質(zhì)的量為___mol。

（3）V＝____。

【答案】Fe2+ 0.06 448 mL

【解析】

(1)加入足量的稀硫酸溶解，過濾后得到0.64g殘?jiān)�，且濾液M無Cu2+，由于硫酸足量，Fe、Cu能與Fe3+反應(yīng)，則殘?jiān)鼮?/span>Cu，濾液M中金屬陽離子為Fe2+；

(2)濾液M中溶質(zhì)為FeSO4，加入足量的NaOH，由于氫氧化亞鐵易被氧化，過濾充分灼燒得到4.80g固體為Fe2O3，根據(jù)Fe原子守恒計(jì)算硫酸亞鐵的物質(zhì)的量，再根據(jù)硫酸根守恒計(jì)算硫酸的物質(zhì)的量；

(3)縱觀整個(gè)反應(yīng)過程，原混合物可以看作FeO、Cu、Fe的混合物，其中FeO、Fe的總質(zhì)量為4.64g-0.64g=4g，由Fe原子守恒可知FeO、Fe的總物質(zhì)的量，聯(lián)立計(jì)算各自物質(zhì)的量，根據(jù)電子轉(zhuǎn)移守恒計(jì)算氫氣的體積。

(1)加入足量的稀硫酸溶解，過濾后得到0.64g殘?jiān)覟V液M無Cu2+，由于硫酸足量，Fe、Cu能與Fe3+反應(yīng)，則殘?jiān)鼮?/span>Cu，濾液M中金屬陽離子為Fe2+，故答案為：Fe2+；

(2)濾液M中溶質(zhì)為FeSO4，加入足量的NaOH，由于氫氧化亞鐵易被氧化，過濾充分灼燒得到4.80g固體為Fe2O3，其物質(zhì)的量為=0.03mol，根據(jù)Fe原子守恒，n(FeSO4)=2n(Fe2O3)=0.03mol×2=0.06mol，因此n(H2SO4)=n(FeSO4)=0.06mol，故答案為：0.06；

(3)縱觀整個(gè)反應(yīng)過程，原混合物可以看作FeO、Cu、Fe的混合物，其中FeO、Fe的總質(zhì)量為4.64g-0.64g=4g，則72g/mol×n(FeO)+56g/mol×n(Fe)=4g，Fe元素最終都轉(zhuǎn)移到4.80g固體為Fe2O3中，由Fe原子守恒可知：n(FeO)+n(Fe)=0.06mol，聯(lián)立解得：n(FeO)=0.04mol、n(Fe)=0.02mol，根據(jù)電子轉(zhuǎn)移守恒可知生成氫氣為=0.01mol，則得到氫氣體積為0.01mol×22.4L/mol=0.224L，即體積為224mL，故答案為：224 mL。

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中化學(xué) 來源： 題型：

【題目】三種氣體X、Y、Z的相對分子質(zhì)量關(guān)系為Mr(X)<Mr(Y)＝0.5Mr(Z)，下列說法正確的是

A.原子數(shù)目相等的三種氣體，質(zhì)量最大的是Z

B.同溫同壓下，同質(zhì)量的三種氣體，氣體密度最小的是X

C.同溫同壓下，三種氣體體積均為6.72 L，則它們的物質(zhì)的量一定均為0.3 mol

D.同溫下，體積相同的兩容器分別充入2 g Y氣體和1 g Z氣體，則其壓強(qiáng)比為2︰1

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：

【題目】在恒溫、容積為2L的密閉容器中通入1mol X和2mol Y，發(fā)生反應(yīng)：X(s)＋2Y(g) 3Z(g) ΔH＝-a kJ/mol (a>0)，5min末測得Z的物質(zhì)的量為1.2mol。則下列說法正確的是

A. 若反應(yīng)體系中氣體的壓強(qiáng)保持不變，說明反應(yīng)達(dá)到了平衡狀態(tài)

B. 0～5min，X的平均反應(yīng)速率為0.04mol ·L-1·min-1

C. 達(dá)到平衡時(shí)，反應(yīng)放出的熱量為a kJ

D. 達(dá)到平衡時(shí)，Y和Z的濃度之比一定為2∶3

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：

【題目】按要求回答下列問題：

（1）“水玻璃”中溶質(zhì)的化學(xué)式為____，乙二醇的結(jié)構(gòu)簡式為____。

（2）AlCl3熔沸點(diǎn)較低，熔融狀態(tài)不導(dǎo)電，則其晶體類型為____晶體。

（3）濃硝酸需避光保存在棕色試劑瓶的原因是____。(用化學(xué)方程式解釋)

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：

【題目】第19屆亞洲運(yùn)動(dòng)會(huì)將于2022年在杭州舉行，杭州的空氣與水質(zhì)量的提高越來越成為人們關(guān)注的問題。其中，煙氣中的NOx與水中總氮含量(包括有機(jī)氮及NO3-、NO2-、NH4+等無機(jī)氮)都必須脫除(即脫硝)后才能排放。請回答下列問題：

I.空氣的脫硝處理：

已知：CH4(g)＋2O2(g)＝CO2(g)＋2H2O(l) ΔH1＝ -890.3.kJ· mol-1

N2(g)＋O2(g)＝2NO(g) ΔH2＝ +180.kJ· mol-1

（1）CH4可用于脫硝，其化學(xué)方程式為CH4(g)＋4NO(g)CO2(g)＋2N2(g)＋2H2O(l)，ΔH＝____kJ· mol-1。在恒溫，恒容的密閉容器中通入2mol CH4和4mol NO，下列說法正確的是____。

A.甲烷過量，可將NO完全轉(zhuǎn)化為N2

B.從反應(yīng)開始到平衡的過程中，NO的轉(zhuǎn)化率一直增大

C.反應(yīng)過程中，容器中的壓強(qiáng)保持不變

D.平衡后，再通入一定量的甲烷，正反應(yīng)速率增大

（2）C2H4也可用于煙氣脫硝。為研究溫度、催化劑中Cu2＋負(fù)載量對其NO去除率的影響，控制其他條件一定，實(shí)驗(yàn)結(jié)果如圖1所示。為達(dá)到最高的NO去除率，應(yīng)選擇的反應(yīng)溫度和Cu2＋負(fù)載量分別是____。

II.水的脫硝處理：

（3）水中的含氮物質(zhì)在好氧硝化菌的作用下有如下反應(yīng)：

2NH4+(aq)+3O2(g)=2NO2-(aq)+4H+(aq)+2H2O(l)(快反應(yīng))

2NO2-(aq)+O2(g)=2NO3-(aq)(慢反應(yīng))

20℃時(shí)含氮廢水(以NH4＋)的NH4+的濃度隨DO(水體中溶解氧)濃度的變化曲線如圖2所示，在圖2上畫出20℃時(shí)NO2-的濃度隨DO的變化趨勢圖。_______

（4）研究表明，用電解法除去氨氮廢水(反應(yīng)中視為NH4+)有很高的脫氮(轉(zhuǎn)化為N2)效率，寫出該過程中陽極的電極反應(yīng)式____。

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：

【題目】按要求計(jì)算、整理化簡并填空：

（1）若20g密度為ρgcm﹣3的硝酸鈣溶液里含1gCa2+，則NO3-的物質(zhì)的量濃度是____。

（2）現(xiàn)有mg某氣體，它由雙原子分子構(gòu)成，它的摩爾質(zhì)量為Mg/mol。若阿伏加德羅常數(shù)的值用NA表示，則：

①該氣體所含原子總數(shù)為___個(gè)。

②該氣體在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積為____L。

③該氣體溶于1L水中(不考慮反應(yīng))，形成的溶液密度為ρg/cm3，則該溶液的物質(zhì)的量濃度為____molL－1。

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：

【題目】工業(yè)上制備高純硅有多種方法，其中的一種工藝流程如下：

已知：流化床反應(yīng)的產(chǎn)物中，除SiCl4外，還有SiHCl3、SiH2Cl2、SiH3Cl、FeCl3等。下列說法正確的是

A. 電弧爐中發(fā)生的反應(yīng)為C＋SiO2CO2↑＋Si

B. SiCl4進(jìn)入還原爐之前需要經(jīng)過蒸餾提純

C. 每生產(chǎn)l mol高純硅，需要44. 8L Cl2（標(biāo)準(zhǔn)狀況）

D. 該工藝Si的產(chǎn)率高，符合綠色化學(xué)要求

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：

【題目】已知下列反應(yīng)：2CO(g)+O2(g)=2CO2(g) ΔH=-566kJ·mol-1，Na2O2(s)+CO2(g)=Na2CO3(s)+ O2(g) ΔH=-266kJ·mol-1，試回答：

(1)CO的燃燒熱ΔH=_______________。

(2)在催化劑作用下，一氧化碳可與過氧化鈉反應(yīng)生成固體碳酸鈉，該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為：________。

(3)工業(yè)廢氣中的CO2可用堿液吸收，所發(fā)生的反應(yīng)如下：CO2(g)+2NaOH(aq)=Na2CO3(aq)+H2O(l) ΔH=-a kJ·mol-1，CO2(g)+NaOH(aq)=NaHCO3(aq) ΔH=-bkJ·mol-1，則：

①CO2(g)+H2O(l)+Na2CO3(aq)=2NaHCO3(aq)的ΔH=________kJ·mol-1(用含a、b的代數(shù)式表示)。

②標(biāo)況下，11.2LCO2與足量的NaOH溶液充分反應(yīng)后，放出的熱量為_______kJ(用含a或b的代數(shù)式表示)。

(4)根據(jù)以下三個(gè)熱化學(xué)方程式：2H2S(g)+3O2(g)= 2SO2 (g) +2H2O (l) ΔH=-Q1kJ·mol-1，2H2S(g)+O2(g)= 2S (s) +2H2O (l) ΔH=-Q2kJ·mol-1，2H2S(g)+O2(g)=2 S (s) +2H2O (g) ΔH=-Q3kJ·mol-1，判斷Q1、Q2、Q3的大小關(guān)系是____。

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：

【題目】某實(shí)驗(yàn)小組欲探究濃硝酸的性質(zhì)。

Ⅰ．木炭與濃硝酸反應(yīng)：

（1）甲同學(xué)設(shè)計(jì)了圖1裝置，認(rèn)為若有紅棕色氣體產(chǎn)生就說明木炭與濃硝酸發(fā)生了反應(yīng)。寫出木炭與濃硝酸反應(yīng)的化學(xué)方程式____________________________。

（2）乙同學(xué)認(rèn)為紅棕色氣體不能作為木炭與濃硝酸反應(yīng)的證據(jù)，其理由是________。

（3）乙同學(xué)設(shè)計(jì)了圖2裝置實(shí)驗(yàn)，木炭能燃燒，并產(chǎn)生紅棕色氣體。針對該實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，乙同學(xué)做出如下假設(shè)：

假設(shè)a：_____________________________；

假設(shè)b：紅熱木炭使HNO3分解產(chǎn)生NO2，NO2可能具有助燃性，木炭燃燒；

假設(shè)c：紅熱木炭使HNO3分解產(chǎn)生O2，木炭與O2反應(yīng)燃燒；

假設(shè)d：紅熱木炭使HNO3分解產(chǎn)生NO2和O2，共同影響木炭的燃燒；……

（4）設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)證明假設(shè)b成立，請將實(shí)驗(yàn)方案補(bǔ)充完整。

①實(shí)驗(yàn)方法：_____________________________________________________。

實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象：木炭在該氣體中持續(xù)燃燒，火焰迅速變亮，集氣瓶中氣體顏色變淺直至無色，產(chǎn)生的氣體能使澄清石灰水變渾濁，且遇空氣不變色。

②根據(jù)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象寫出木炭與此氣體反應(yīng)的化學(xué)方程式__________________。

Ⅱ．設(shè)計(jì)硝酸在不同條件下分解實(shí)驗(yàn)，方案見下表：

（5）分析上述現(xiàn)象，得出使硝酸成功分解的關(guān)鍵是____________________________。

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