【題目】將一鐵、銅混合物粉末平均分成三等份,分別加入到同濃度、不同體積的稀硝酸中,充分反應(yīng)后,收集到NO氣體的體積及剩余固體的質(zhì)量如表 (設(shè)反應(yīng)前后溶液的體積不變,氣體體積已換算為標(biāo)準(zhǔn)狀況時的體積):

實(shí)驗(yàn)序號

稀硝酸的體積/mL

剩余固體的質(zhì)量/g

NO的體積/L

1

100

17.2

2.24

2

200

8.00

4.48

3

400

0

V

下列說法正確的是( 。

A. 表中V=7.84 L

B. 原混合物粉末的質(zhì)量為25.6 g

C. 原混合物粉未中鐵和銅的物質(zhì)的量之比為2:3

D. 實(shí)驗(yàn)3所得溶液中硝酸的物質(zhì)的量濃度為0.875 molL1

【答案】A

【解析】由第一組數(shù)據(jù)可知固體有剩余硝酸與Fe、Cu反應(yīng),都有:3Fe+8HNO3=3Fe(NO)2+2NO↑+4H2O,3Cu+8HNO3=3Cu(NO)2+2NO↑+4H2O,根據(jù)化學(xué)方程式得,n(HNO3)=4 n(NO),加入100 mL硝酸溶液時,n(NO)=0.1mol,則n(HNO3)=0.4mol,所以c(HNO3)=4mol/L,由1、2兩組數(shù)據(jù)分析,兩次剩余物的質(zhì)量相差9.2g,此時生成2.24 LNO氣體(轉(zhuǎn)移0.3 mol電子),根據(jù)電子守恒得:若只溶解鐵,消耗Fe的質(zhì)量為8.4 g,若只溶解銅,消耗Cu的質(zhì)量為9.6 g,由此現(xiàn)在消耗9.2g,介于兩者之間,可知這9.2 g中應(yīng)有FeCu兩種金屬,設(shè)FeCu的物質(zhì)的量分別為xmolymol,則解之得

所以9.2g中含鐵質(zhì)量是2.8g,含銅的質(zhì)量是6.4g,所以第一次實(shí)驗(yàn)反應(yīng)消耗的是Fe,反應(yīng)后剩余金屬為FeCu,而第二次實(shí)驗(yàn)后剩余金屬只有銅,所以每一份固體混合物的質(zhì)量為:8.4g+17.2g=25.6g,其中含鐵為8.4g+2.8g=11.2g,含銅的質(zhì)量為:6.4g+8g=14.4g,所以鐵和銅的物質(zhì)的量之比為11.2g÷56 g·mol-1:14.4g÷64 g·mol-1=8:9;

400ml硝酸的物質(zhì)的量是:n(HNO3)=0.4L×4 mol·L-1=1.6mol,n(Fe)=0.2mol,n(Cu)=0.225mol,根據(jù)得失電子守恒和N元素守恒得:

銅完全反應(yīng)消耗硝酸的物質(zhì)的量為:n(HNO3)= n(NO)+2n[Cu(NO32]=n(Cu) ×2÷3+ 2n(Cu) ×2=0.6mol,鐵完全反應(yīng)消耗硝酸的最多的生成Fe3+物質(zhì)的量為:n(HNO3)=n(NO)+3n[Fe(NO33]=n(Fe)+3n(Fe)=0.8mol,共消耗硝酸0.8mol+0.6mol=1.4mol,小于1.6mol,所以硝酸過量,根據(jù)得失電子守恒,V(NO)=[2n(Cu)+3n(Fe)] ÷3 ×22.4L·,mol-1=7.84L,A正確;根據(jù)前面的推算,每一份混合物的質(zhì)量是25.6g,原混合物粉末的質(zhì)量為25.6 g×3=76.8g,B選項(xiàng)錯誤;根據(jù)前面的推算,鐵和銅的物質(zhì)的量之比為8:9,C選項(xiàng)錯誤;根據(jù)前面的推算,實(shí)驗(yàn)3消耗的硝酸是1.4mol,剩余0.2mol,所得溶液中硝酸的物質(zhì)的量濃度為0.2mol÷0.4L=0.5mol/L,D選項(xiàng)錯誤;正確答案A。

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

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【題目】實(shí)驗(yàn)室不需要用棕色試劑瓶保存的試劑是(

A.濃硝酸B.硝酸銀C.氯水D.濃鹽酸

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【題目】當(dāng)光束通過下列分散系時,能觀察到丁達(dá)爾效應(yīng)的是

A.鹽酸B.蔗糖溶液C.Fe(OH)3膠體D.NaCl溶液

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【題目】根據(jù)如圖回答,下列說法正確的是

A. 此裝置若用于鐵表面鍍銅時,a為鐵。

B. 此裝置若用于電鍍銅時,硫酸銅溶液的濃度逐漸變小。

C. 燃料電池中正極反應(yīng)為:O24e2H2O===4OH-

D. 若用該裝置進(jìn)行粗銅的精煉,當(dāng)有1 mol水生成時,b電極上增重63.5 g,a電極下方有部分重金屬泥。

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【題目】從古至今,鐵及其化合物在人類的生產(chǎn)生活中都起了巨大的作用。

(1)古代中國四大發(fā)明之一的指南針是由天然磁石制成的,其主要成分是_____。

A.Fe B.FeO C.Fe3O4 D.Fe2O3

(2)在現(xiàn)代半導(dǎo)體工業(yè)生產(chǎn)中,常利用 FeCl3 腐蝕銅的原理制作印刷線路板,寫出該原理的化學(xué)方程式_____________

(3)實(shí)驗(yàn)室在配制 FeSO4 溶液時為了防止 FeSO4 溶液變質(zhì),經(jīng)常向其中加入鐵粉,其原因是______________(用離子方程式表示) 。

(4)現(xiàn)有配制所得的 100mL 6mol/L FeSO4 溶液,往其中滴入一定量的稀硝酸,請回答下列問題:

配平該反應(yīng)的離子方程式:□Fe2+□NO3-+□H = □Fe3+□NO↑+□H2O__________

要檢驗(yàn)該反應(yīng)后的溶液中是否還含有 Fe2,可選用的試劑為___________

A. 酸性 KMnO4 溶液 B.KSCN 溶液 C. Cl2

寫出上述的具體實(shí)驗(yàn)方案(含操作、現(xiàn)象、結(jié)論):____________________。

經(jīng)檢驗(yàn),上述反應(yīng)后的溶液中不存在 Fe2,則該反應(yīng)過程中產(chǎn)生的 NO 體積為(標(biāo)準(zhǔn)狀況下____________________L。

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】氮氧化物是造成霧霾天氣的主要原因之一,消除氮氧化物有多種方法。

(1)目前,應(yīng)用最廣泛的煙氣氮氧化物脫除技術(shù)是NH3催化還原法,化學(xué)反應(yīng)可表示為:

2NH3(g)+NO(g)+NO2(g)== 2N2(g)+3H2O(g) △H<0

①該反應(yīng)中,反應(yīng)物總能量_____(填“>”、“<”或“=”)生成物總能量。

②當(dāng)該反應(yīng)有2mol N2(g)生成時,轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量為__mol。

③該反應(yīng)中,還原劑為______(填化學(xué)式),氧化產(chǎn)物與還原產(chǎn)物的質(zhì)量比為______________。

(2)也可以利用甲烷催化還原氮氧化物.已知:

CH4(g)+4NO2(g)=4NO(g)+CO2(g)+2H2O(g) △H=-574kJ/mol

CH4(g)+2NO2(g)=N2(g)+CO2(g)+2H2O(g) △H=-867kJ/mol

則CH4(g)將NO(g)還原為N2(g)的熱化學(xué)方程式是_________________

(3)還可利用ClO2消除氮氧化物的污染,反應(yīng)過程如下(部分反應(yīng)物或生成物略去):

反應(yīng)I的產(chǎn)中還兩種強(qiáng)酸生成,且其中一種強(qiáng)酸為硝酸,且硝酸與NO3物質(zhì)的量相等,則化學(xué)反應(yīng)式為______,反應(yīng)生成22.4L N2(標(biāo)準(zhǔn)狀況),則消耗ClO2______g。

(4)氫氧燃料電池是符合綠色化學(xué)理念的新型發(fā)電裝置。下圖為電池示意圖,該電池電極表面鍍一層細(xì)小的鉑粉,鉑吸附氣體的能力強(qiáng),性質(zhì)穩(wěn)定。

①氫氧燃料電池的能量轉(zhuǎn)化主要形式是________,工作時電流方向?yàn)?/span>________(用a、b和箭頭表示)。

②負(fù)極的電極反應(yīng)式為__________________

③電極表面鍍鉑粉的原因?yàn)?/span>____________________。

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【題目】下列反應(yīng)中,屬于吸熱反應(yīng)的是

A.NaH2O的反應(yīng)B.Al與鹽酸的反應(yīng)

C.NaOH與鹽酸的反應(yīng)D.Ba(OH)2·8H2ONH4Cl的反應(yīng)

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【題目】下列物質(zhì)中所含氫原子數(shù)最多的是( )

A. 2mol CH4 B. 3mol NH3 C. 4mol H2O D. 6mol HCl

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【題目】磷和砷的相關(guān)化合物在化工、醫(yī)藥、材料等領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用;卮鹣铝袉栴}

(1)基態(tài)As原子的核外電子排布式為[Ar]_________;As原子的逐級電離能(kJ/mol)數(shù)據(jù)如下

第一電離能

第二電離能

第三電離能

第四電離能

第五電離能

第六電離能

947.0

1798

2735

4837

6043

12310

第五電離能與第六電離能相差顯著的原因:_____________________________________。

(2)紅磷是巨型共價(jià)分子,無定型結(jié)構(gòu)。能證明紅磷是非晶體的最可靠方法是__________

A.質(zhì)譜 B.原子發(fā)射光譜 C.核磁共振譜 D.X射線衍射

(3)黑磷是新型二維半導(dǎo)體材料,具有類似石墨一樣的片層結(jié)構(gòu)(如圖),層與層之間以_____結(jié)合。從結(jié)構(gòu)上看,單層磷烯導(dǎo)電性優(yōu)于石墨烯的原因是____________________________

(4)白磷(P4)分子是正四面體結(jié)構(gòu),3.1g白磷中σ鍵的數(shù)目為________;白磷(P4)易溶于二硫化碳,難溶于水,其原因是_____________________________________________

(5)GaAs的熔點(diǎn)為1238℃,其晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示。該晶體的類型為_________,Ga原子的雜化方式為______________,每個As原子周圍最近的As原子數(shù)目為________。已知GaAs的密度為dg/cm3,摩爾質(zhì)量為Mg/mol,則晶胞中最近的AsGa原子核間距為_____(阿伏加德羅常數(shù)值用NA表示,列出算式即可)nm。

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