【題目】硝酸是重要的氧化劑,鐵、銅是生活中常見(jiàn)的金屬.

1FeCu混合物與65%的硝酸反應(yīng)會(huì)產(chǎn)生大量NO2,該反應(yīng)使用的硝酸的物質(zhì)的量濃度為______mol/L(已知ρ=1.4g/cm3).

2)各為0.1molCuFe混合物與足量的某濃度的硝酸反應(yīng)產(chǎn)生4.48L氣體(標(biāo)準(zhǔn)狀況下),則該反應(yīng)消耗的硝酸為______mol

34.4gFeCu混合物與過(guò)量的硝酸反應(yīng),放出的氣體與標(biāo)準(zhǔn)狀況下的1.12L的氧氣混合后通入水中恰好被完全吸收,則其中銅的質(zhì)量為______g

4FeCu混合物共有a mol,其中銅的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)為X,將該混合物全部投入b mol的硝酸中使其充分反應(yīng),假定硝酸的還原產(chǎn)物僅有NO,

①若溶液中金屬離子只有Fe2+、Cu2+時(shí),則b的取值范圍是______(用a、x表示).

②若x=0.2時(shí),溶液Fe2+Fe3+的物質(zhì)的量相等時(shí),在標(biāo)準(zhǔn)狀況下產(chǎn)生NO 6.72L,求a、b的值.(寫(xiě)出簡(jiǎn)要的計(jì)算過(guò)程)___________

【答案】14.44 0.7 1.6 b≤ a的值為0.375,b的值為1.2

【解析】

(1)依據(jù)溶液中溶質(zhì)物質(zhì)的量濃度和溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)的換算關(guān)系計(jì)算得到,c=;

(2)銅和鐵與足量硝酸反應(yīng)發(fā)生氧化還原反應(yīng),硝酸被還原為氮氧化物,金屬被氧化為硝酸鹽,依據(jù)氮元素守恒計(jì)算元硝酸溶液的濃度;

(3)銅、鐵與過(guò)量的硝酸反應(yīng)生成硝酸銅、硝酸鐵與氮的氧化物,氮的氧化物與氧氣、水反應(yīng)生成硝酸,縱觀整個(gè)過(guò)程,金屬提供的電子等于氧氣獲得的電子,根據(jù)二者質(zhì)量與電子轉(zhuǎn)移列方程計(jì)算.根據(jù)m=nM計(jì)算銅的質(zhì)量;

(4)①當(dāng)溶液中的金屬離子只有Fe2+、Cu2+時(shí),說(shuō)明Cu恰好完全反應(yīng)或者有剩余,而HNO3Fe則完全反應(yīng)(如果有硝酸剩余,則Fe2+則會(huì)被進(jìn)一步氧化為Fe3+;如果有Fe剩余,則會(huì)和Cu2+繼續(xù)反應(yīng)),HNO3→NO,N3電子,設(shè)被還原的HNO3y mol,總計(jì)得3y mol電子,Cu→Cu2+,Cu2電子,設(shè)參加反應(yīng)的Cuz mol,總計(jì)失2z mol電子,

Fe→Fe2+,Fe2電子,參加反應(yīng)的Fea(1x)mol,總計(jì)失2a(1x)mol電子,根據(jù)得失電子總數(shù)相等,所以:3y=2z+2a(1x) ①,反應(yīng)中起酸作用的硝酸生成Fe(NO32Cu(NO3)2,起氧化劑作用的硝酸生成NO,由N元素守恒,所以有:y+2a(1x)+2z=b ②,聯(lián)立方程,消去y,可得b的表達(dá)式(用a、xz表示),參加反應(yīng)的Cu的物質(zhì)的量z的取值大于0,最大為ax,帶入b的表達(dá)式計(jì)算;

當(dāng)x=0.2,溶液中Fe3+Fe2+的物質(zhì)的量相等時(shí),Cu全部為銅離子,根據(jù)得失電子守恒和氮原子守恒計(jì)算。

(1)FeCu混合物與65%的硝酸反應(yīng)會(huì)產(chǎn)生大量NO2,該反應(yīng)使用的硝酸的物質(zhì)的量濃度==14.44mol/L

(2)各為0.1molCuFe混合物與足量的某濃度的硝酸反應(yīng)產(chǎn)生4.48L氣體(標(biāo)準(zhǔn)狀況下),物質(zhì)的量n==0.2mol,銅和鐵與足量硝酸反應(yīng)發(fā)生氧化還原反應(yīng),硝酸被還原為氮氧化物,金屬被氧化為硝酸鹽,Cu(NO3)2Fe(NO3)3,氮元素守恒計(jì)算,則該反應(yīng)消耗的硝酸物質(zhì)的量=0.1mol×2+0.1mol×3+0.2mol=0.7mol;

(3)銅、鐵與過(guò)量硝酸反應(yīng)生成硝酸銅、硝酸銀鐵與氮的氧化物,氮的氧化物與氧氣、水反應(yīng)生成硝酸,縱觀整個(gè)過(guò)程,金屬提供的電子等于氧氣獲得的電子,n(O2)==0.05mol,設(shè)Cu、Fe的物質(zhì)的量分別為xy,則:根據(jù)質(zhì)量列方程:x×64g/mol+y×56g/mol=4.4g根據(jù)電子守恒列方程:2x+3×y=0.05mol×4,解得:x=0.025mol;y=0.05mol m(Cu)=0.025mol×64g/mol=1.6g;

(4)①當(dāng)溶液中的金屬離子只有Fe2+、Cu2+時(shí),說(shuō)明Cu恰好完全反應(yīng)或者有剩余,而HNO3Fe則完全反應(yīng)(如果有硝酸剩余,則Fe2+則會(huì)被進(jìn)一步氧化為Fe3+;如果有Fe剩余,則會(huì)和Cu2+繼續(xù)反應(yīng)),HNO3→NO,N3電子,設(shè)被還原的HNO3y mol,總計(jì)得3y mol電子,Cu→Cu2+,Cu2電子,設(shè)參加反應(yīng)的Cuz mol,總計(jì)失2z mol電子,Fe→Fe2+,Fe2電子,參加反應(yīng)的Fea(1x)mol,總計(jì)失2a(1x)mol電子,根據(jù)得失電子總數(shù)相等,所以:3y=2z+2a(1x) ①,反應(yīng)中起酸作用的硝酸生成Fe(NO3)2Cu(NO3)2,起氧化劑作用的硝酸生成NO,由N元素守恒,所以有:y+2a(1x)+2z=b ②,聯(lián)立方程,消去y,整理得b=8z+,參加反應(yīng)的Cu的物質(zhì)的量z的取值大于0,最大為ax,帶入中,可得b≤

當(dāng)x=0.2,溶液中Fe3+Fe2+的物質(zhì)的量相等時(shí),Cu全部為銅離子,所以參加反應(yīng)的Cu0.2amolFe3+Fe2+的物質(zhì)的量各為0.4amol,HNO3→NON3電子,產(chǎn)生6.72LNO氣體即0.3mol,總計(jì)得0.9 mol電子,Cu→Cu2+,Cu2電子,則失0.4a mol電子,Fe→Fe2+Fe2電子,則失0.8amol電子,Fe→Fe3+,Fe3電子,則失1.2amol電子,根據(jù)得失電子總數(shù)相等,所以:0.9=0.4a+0.8a+1.2a,解得a=0.375mol,根據(jù)氮原子守恒可知:b=2n(Cu2+)+2n(Fe2+)+3n(Fe3+)+2n(NO)=2×0.2×0.375+2×0.4×0.375+3×0.4×0.375+0.3=1.2mol;

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

【題目】火力發(fā)電廠釋放出大量氮氧化合物(NOx)、SO2CO2等氣體會(huì)造成環(huán)境問(wèn)題。對(duì)燃煤廢氣進(jìn)行脫硝、脫硫和脫碳等處理,可實(shí)現(xiàn)綠色環(huán)保、節(jié)能減排、廢物利用等目的。

(1)脫硝。利用甲烷催化還原NOx

CH4(g)4NO2(g)==4NO(g)CO2(g)2H2O(g) H1=-574 kJ/mol

CH4(g)4NO(g)==2N2(g)CO2(g)2H2O(g) H2=-1160 kJ/mol

寫(xiě)出CH4(g)NO2(g)反應(yīng)生成N2(g)、CO2(g)H2O(g)的熱化學(xué)方程式:_________________。

(2)脫碳。

方法一:在恒容密閉容器中將CO2轉(zhuǎn)化為甲醇:CO2(g)3H2(g)CH3OH(g)H2O(g)

①下列條件可以判定該反應(yīng)到達(dá)平衡狀態(tài)的是_________(填字母)

A2v(H2)v(CH3OH) B.容器內(nèi)氣體的密度不變

C.容器內(nèi)壓強(qiáng)不變 D.反應(yīng)不再釋放熱量

方法二:讓一定量的CO2與足量碳在體積可變的密閉容器中反應(yīng):C(s)CO2(g)2CO(g) H,測(cè)得壓強(qiáng)、溫度對(duì)CO的體積分?jǐn)?shù)[φ(CO)]的影響如圖所示,回答下列問(wèn)題:

圖中p1、p2p3的大小關(guān)系是_________________,圖中ab、c三點(diǎn)對(duì)應(yīng)的平衡常數(shù)Ka、Kb、Kc大小關(guān)系是____________。

900、1.013MPa時(shí),1molCO2與足量碳反應(yīng)達(dá)平衡后容器的體積為V L,CO2的轉(zhuǎn)化率為______(保留一位小數(shù)),該反應(yīng)的平衡常數(shù)K_________。

方法三:用NaOH溶液吸收CO2。

④在NaOH溶液中通入一定量的CO2氣體,所得溶液中c(HCO32):c(CO32)=4:1,此時(shí)溶液的pH=_______(已知:室溫下,H2CO3K1=4×107,K2=5×1011。lg2=0.3)

(3)脫硫。燃煤廢氣經(jīng)脫硝、脫碳后,與一定量氨氣、空氣反應(yīng),生成(NH4)2SO4(NH4)2SO4水溶液呈酸性的原因是_______________(用離子方程式表示);室溫時(shí),向(NH4)2SO4溶液中滴入NaOH溶液至溶液呈中性,則所得溶液中微粒濃度大小關(guān)系c(Na)____c(NH3·H2O)(“=”)。

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

【題目】硫酸亞錫(SnSO4)、四氯化錫(SnCl4)常用于印染和電鍍工業(yè)。某研究小組設(shè)計(jì)制備SnSO4SnCl4路線如下。完成下列填空:

()制備SnSO4

已知:酸性條件下,錫在水溶液中有Sn2、Sn4兩種主要存在形式,Sn2易被氧化;SnCl2極易水解。

(1)SnCl2用鹽酸進(jìn)行酸溶的原因是_____________________

(2)步驟Ⅱ中用到的玻璃儀器除燒杯外還有____________;步驟Ⅳ中需要洗滌固體SnO中含有的雜質(zhì),檢驗(yàn)SnO中的Cl-是否洗滌干凈的操作為______________

(3)步驟Ⅴ依次操作:蒸發(fā)濃縮、_________、_________、洗滌、低溫干燥,即可得到產(chǎn)物。

()制備SnCl4

實(shí)驗(yàn)室用熔融的金屬錫與干燥純凈的氯氣制取無(wú)水SnCl4(SnCl4熔點(diǎn)-33℃,沸點(diǎn)114.1℃,遇潮濕空氣極易水解),此反應(yīng)過(guò)程放出大量的熱。實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示:

(4)儀器B的名稱(chēng)______________。

(5)圖中尾氣處理裝置不夠完善,改進(jìn)的方法是:________________(可以畫(huà)圖,也可以用文字表述,需注明儀器、試劑及連接位置等)。

(6)若反應(yīng)中用去錫粉11.9 g,反應(yīng)后在錐形瓶中收集到23.8 g SnCl4,則SnCl4的產(chǎn)率為__________

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

【題目】工業(yè)上制備純硅反應(yīng)的熱化學(xué)方程式如下:SiCl4(g)+2H2(g)Si(s)+4HCl(g);ΔH=+QkJ·mol-1(Q0),某溫度、壓強(qiáng)下,將一定量反應(yīng)物通入密閉容器進(jìn)行以上反應(yīng),下列敘述正確的是( )

A.反應(yīng)過(guò)程中,若增大壓強(qiáng)能提高SiCl4的轉(zhuǎn)化率

B.若反應(yīng)開(kāi)始時(shí)SiCl41mol,則達(dá)平衡時(shí),吸收熱量為QkJ

C.反應(yīng)至4min時(shí),若HCl濃度為0.12mol·L-1,則H2反應(yīng)速率為0.03mol·L-1·min-1

D.當(dāng)反應(yīng)吸收熱量為0.025QkJ時(shí),生成的HCl通入100mL1mol·L-1NaOH溶液恰好反應(yīng)

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

【題目】乙酸橙花酯兼有橙花和玫瑰花香氣,其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式如圖。關(guān)于該有機(jī)物的敘述中正確的是

Ni催化條件下1mol該有機(jī)物可與3mol H2發(fā)生加成;

該有機(jī)物不能發(fā)生銀鏡反應(yīng);

該有機(jī)物分子式為C12H22O2

該有機(jī)物的同分異構(gòu)體中不可能有酚類(lèi);

1 mol該有機(jī)物水解時(shí)只能消耗1 mol NaOH

A. ②③④ B. ①④⑤ C. ②④⑤ D. ①②③

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

【題目】N2ONO反應(yīng)生成N2NO2的能量變化如圖所示,下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是(

A.使用催化劑可以降低過(guò)渡態(tài)的能量

B.反應(yīng)物總能量大于生成物總能量

C.反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為N2O(g)+NO(g)→N2(g)+NO2(g)+139kJ

D.使用催化劑可提高N2ONO的轉(zhuǎn)化率

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

【題目】FeCl3溶液為實(shí)驗(yàn)對(duì)象,探究其與堿性物質(zhì)之間反應(yīng)的復(fù)雜多樣性。實(shí)驗(yàn)如下:

(1)①中反應(yīng)的離子方程式是__________

(2)②中逸出的無(wú)色氣體是____________(寫(xiě)化學(xué)式)。

(3)對(duì)于③中的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象,同學(xué)們有諸多猜測(cè),繼續(xù)進(jìn)行實(shí)驗(yàn):

甲組:取③中反應(yīng)后溶液少許,滴人稀鹽酸酸化,再滴加 BaCl2溶液,產(chǎn)生白色沉淀。得出結(jié)論:FeCl3 Na2SO3 發(fā)生了氧化還原反應(yīng),離子方程式是_________。

乙組:認(rèn)為甲組的實(shí)驗(yàn)不嚴(yán)謹(jǐn),重新設(shè)計(jì)并進(jìn)行實(shí)驗(yàn),證實(shí)了甲組的結(jié)論是正確的。其實(shí)驗(yàn)方案是______

(4)由上述實(shí)驗(yàn)可知,下列說(shuō)法正確的是___________ (填字母)。

a.鹽與堿反應(yīng)時(shí),鹽和堿都必須可溶于水

b.鹽溶液可能呈中性、堿性、酸性

c.鹽與鹽反應(yīng)時(shí),不一定生成兩種新鹽

d.鹽與鹽反應(yīng)時(shí),發(fā)生的不一定是復(fù)分解反應(yīng)

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

【題目】請(qǐng)回答以下問(wèn)題

1)某溫度時(shí),測(cè)得pH11Ba(OH)2溶液濃度是0.005mol·L1

①該溫度下水的離子積常數(shù)Kw________。

②在此溫度下,將pH12Ba(OH)2溶液Va LpH2的硫酸Vb L混合。若所得混合液為中性,則VaVb________。

225 ℃時(shí),部分物質(zhì)的電離平衡常數(shù)如下表所示。請(qǐng)回答下列問(wèn)題:

化學(xué)式

CH3COOH

H2CO3

HClO

電離平衡常數(shù)

1.8×10—5

K14.3×107 K25.6×1011

3.0×108

①下列說(shuō)法正確的是__________

A25 ℃時(shí),向CH3COOH溶液中加入適量的NaOH溶液,CH3COOH的電離程度增大,電離平衡常數(shù)不變

B0.1molL-1 CH3COOH溶液加水稀釋?zhuān)♂尯蟮娜芤褐兴碾婋x程度減小

C0.1molL-1 HClO溶液和0.1molL-1 NaClO溶液等體積混合呈溶液堿性

D.碳酸氫鈉溶液中陰陽(yáng)離子數(shù)目相等

同濃度的CH3COOHCO、CO32-、ClO結(jié)合H的能力由強(qiáng)到弱的順序?yàn)?/span>___

25 ℃時(shí),某CH3COOHCH3COOK混合溶液呈中性,則該混合溶液中:=________

3)煤燃燒排放的煙氣含有SO2NO,采用堿性的NaClO2溶液作為吸收劑可同時(shí)對(duì)煙氣進(jìn)行脫硫、脫硝。在鼓泡反應(yīng)器中通入含有SO2NO的煙氣,反應(yīng)溫度為323 K,NaClO2溶液濃度為5×103mol·L1。反應(yīng)10min后溶液中離子濃度的分析結(jié)果如下表。

離子

SO42

SO32

NO3

NO2

Cl

c/mol·L1

8.35×104

6.87×106

1.5×104

1.2×105

3.4×103

①寫(xiě)出NaClO2溶液脫硝過(guò)程中主要反應(yīng)的離子方程式______

②如果采用Ca(ClO)2替代NaClO2,其脫硫效果會(huì)更好。試從化學(xué)平衡原理分析,Ca(ClO)2相比NaClO2具有的優(yōu)點(diǎn)是________

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

【題目】下列有關(guān)說(shuō)法正確的是( 。

A. 苯酚鈉溶液中通入少量的二氧化碳,產(chǎn)物是苯酚和碳酸鈉

B. 苯的同系物中,苯環(huán)和側(cè)鏈相互影響,使得二者均易被氧化

C. 在核磁共振氫譜中出現(xiàn)兩組峰,其氫原子數(shù)之比為3:2

D. 苯甲醛、苯乙烯分子中的所有原子可能處于同一平面

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