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用15.5mL稀盐酸恰好能溶解4.24g带铁锈(Fe2O3)的铁片,生成的气体在标准状况下的体积为0.616L,向反应后的溶液中滴入少量的KSCN溶液不显红色.
(1)求盐酸的物质的量浓度.
(2)铁片里铁单质的质量分数.
分析:此题抓住两点作为解题的突破口,一是盐酸恰好与4.24g铁片完全反应,二是反应后的溶液里加入KSCN溶液不显红色,说明反应后的溶液中只有FeCl2,而盐酸物质的量就必为H+物质的量的2倍.
解答:解:(1)Fe+2HCl═FeCl2+H2↑,已知氢气物质的量为:
0.616L
22.4L?mol-1
=0.0275mol,与盐酸反应的铁的物质的量为0.0275mol,与铁反应的盐酸的物质的量为0.0275mol×2=0.055mol;
设4.24g铁的样品中铁单质的物质的量为x,氧化铁的物质的量为y
Fe2O3+6HCl=2FeCl3+3H2O  2FeCl3+Fe=3FeCl2
故有:Fe2O3--2Fe3+--Fe--3Fe2+
        y             (x-0.0275mol)  3y
依据题意有:y=x-0.0275mol  56x+160y=4.24g
解得:x=0.04mol,y=0.0125mol     
则盐酸的物质的量为0.055mol+0.0125mol×6=0.13mol,所以盐酸的物质的量浓度
0.13mol
0.0155L
≈8.39mol?L-1
(2)铁的物质的量为0.4mol,所以铁的质量为:0.4mol×56g?mol-1=2.24g,则4.24g样品中单质Fe的质量分数为:
2.24g
4.24g
×100%=52.8%.
点评:本题考查了金属与酸反应的有关物质的量的计算,完成此题,可以依据已有的知识结合反应的化学方程式进行.
练习册系列答案
相关习题

科目:初中化学 来源: 题型:阅读理解

下图所示为实验室常用的实验装置:

(1)写出下列仪器名称:a
酒精灯
酒精灯
;b
长颈漏斗
长颈漏斗

(2)实验室用高锰酸钾制取氧气时,应选择的发生装置和收集装置是
A,D或E
A,D或E
(填装置的字母代号),化学方程式是
2KMnO4
  △  
.
 
K2MnO4+MnO2+O2↑;
2KMnO4
  △  
.
 
K2MnO4+MnO2+O2↑;
,该反应属于
分解
分解
反应(填基本反应类型);试管口放一团棉花的作用是
防止高锰酸钾粉末堵塞导管影响气体导出
防止高锰酸钾粉末堵塞导管影响气体导出
;用D装置收集氧气时氧气集满的实验现象是
有气泡从集气瓶口往外冒出
有气泡从集气瓶口往外冒出

(3)若用E装置收集氢气,则氢气应从
d
d
口通入(填c或d).
(4)F装置可用来测量生成的CO2气体的体积,其中在水面上放一层植物油的目的是
防止二氧化碳溶于水
防止二氧化碳溶于水

(5)装置C相对于装置B在操作方面的优势为:
随开随用,随关随停
随开随用,随关随停

(6)某研究小组在实验室制取二氧化碳的研究中发现,通常不选用大理石与稀硫酸反应制取二氧化碳,其原因是反应生成硫酸钙微溶物覆盖在固体的表面,阻碍了大理石与稀硫酸的接触,反应速率逐渐减慢甚至停止.为此该小组设立研究课题:选择合适浓度的硫酸和适当的反应温度制取二氧化碳.
[实验一]选择合适浓度的硫酸
操作:在28℃时,分别用装有5mL不同浓度硫酸溶液的注射器向盛有1g直径为2mm大理石细小颗粒的大试管中注入硫酸,记录15分钟内生成气体的体积,见下表:
试管编号 1 2 3 4 5
硫酸浓度 15% 20% 25% 30% 35%
气体体积/mL 35 47 55 51 42
[实验二]选择合适的反应温度
操作:往盛有1g直径为2mm大理石细小颗粒的大试管中分别加入5mL相同合适浓度而不同温度的硫酸溶液,观察反应的情况,记录如下表:
试管编号 A B C D E
温度(℃) 40 50 60 70 80
现象和
比较
有少量气泡 气泡比A号试管多 气泡明显比B号试管多 大量气泡产生,与常温用盐酸反应相似 反应激烈,迅速产生大量气体
请根据本次活动的研究目的,分析处理以上两个表中数据,得出结论:
①稀硫酸与大理石反应,在28℃时,选用硫酸的浓度最合适为
25%
25%
,因为浓度小于或大于此浓度对反应的影响是
生成气体体积较少
生成气体体积较少

②在合适的硫酸浓度下,应选择最合适的反应温度为
70
70
℃.
③除选用适当的温度和合适浓度的硫酸之外,在反应过程中,为防止硫酸钙覆盖在大理石上,应增加
振荡
振荡
操作,更有利于气体的制备.
④该研究小组为了研究
固液接触面积
固液接触面积
 对该反应速率的影响,在28℃进行了如下实验.
试管编号 A B
试管内药品 1g块状大理石与5mL25%稀硫酸 1g小颗粒大理石与5mL25%稀硫酸
现象和比较 有少量气泡 迅速产生较多气泡

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科目:初中化学 来源: 题型:阅读理解

下列是初三某合作学习小组实验室制取二氧化碳气体
的研究过程,请你参与其中.
(一)在实验制取过程中,请回答下列问题:
(1)如图中烧瓶内放的药品是大理石或
石灰石
石灰石
(填名称);
(2)实验室制取二氧化碳的符号表达式为是
CaCO3+2HCl═CaCl2+H2O+CO2
CaCO3+2HCl═CaCl2+H2O+CO2

(3)小兵同学在用此装置制取并验证二氧化碳的性质时,在烧瓶内装入固体药品,在分液漏斗内加入稀盐酸,打开分液漏斗的活塞,发现分液漏斗内液体不能滴下,可能的原因是
分液漏斗塞子未打开
分液漏斗塞子未打开

(4)小兵同学用排水法收集与排空气法收集CO2的进行比较(分别用体积相同的2个集气瓶收集),请帮他完成下表.
比较项目 排水法 向上排空气法
收集方法可行性分析 CO2气体生成和从水面逸出的速率远大于其溶解和与水反应的速率 CO2密度比空气大,
不与空气发生反应
不与空气发生反应
收集过程分析 集满现象:
集气瓶口有气泡冒出
集气瓶口有气泡冒出
“验满”分析:因气体无色,故集满与否较难确定.即便用燃着木条移近容器口火焰熄灭,也难以证明空气完全排尽.
向收集到的CO2集气瓶内倒入等体积适量澄清石灰水,并振荡 先浑浊后变澄清所需时间较短. 先浑浊后变澄清所需时间较长.
由上述实验可得结论
二氧化碳可用排水法或向上排空气法收集;
二氧化碳可用排水法或向上排空气法收集;
;②
用排水法收集到的二氧化碳比较纯净
用排水法收集到的二氧化碳比较纯净
(二)实验室制取二氧化碳通常不选用大理石与稀硫酸反应,其原因是反应生成的硫酸钙微溶物覆盖在固体的表面,阻碍了大理石与稀硫酸的接触,反应速率逐渐减慢甚至停止.为此,该小组设立研究课题:选择合适浓度的硫酸和适当的反应温度制取二氧化碳.
【实验一】选择合适浓度的硫酸
操作:在28℃时,用装有5mL硫酸溶液的注射器向盛有1g直径为2mm大理石的大试管中注入硫酸,记录15分钟内生成气体的体积,见下表:
试管编号 1 2 3 4 5
硫酸浓度(%) 15 20 25 30 35
气体体积(mL) 35 47 55 51 42
【实验二】选择合适的反应温度
操作:往盛有1g直径为2mm大理石的大试管中分别加入5mL相同合适浓度而不同温度的硫酸溶液,观察反应的情况,记录如下表:
试管编号 A B C D E
温度(℃) 40 50 60 70 80
现象和
比较
有少量气泡 气泡比A号试管多 气泡明显比B号试管多 大量气泡产生,与常温用盐酸反应相似 反应激烈,迅速产生大量气体
请根据本次活动的研究目的,分析处理以上两个表中数据,得出结论:
(1)稀硫酸与大理石反应,在28℃时,选用硫酸的浓度最合适为
25
25
%.
(2)在合适的硫酸浓度下,应选择最合适的反应温度为
70
70
℃.
(3)除选用适当的温度和合适浓度的硫酸之外,在反应过程中,为防止硫酸钙覆盖在大理石上,应增加
振荡试管
振荡试管
操作,更有利于气体的制备.
(4)你认为该研究小组还可以研究
大理石颗粒大小
大理石颗粒大小
对该反应速率的影响.
(5)计算:①碳酸钙中各元素的质量比
C:O:Ca=12:48:40
C:O:Ca=12:48:40
.②实验室现需要含碳酸钙80%以上的石灰石制取二氧化碳,现有一石灰石样品,测定其钙元素的含量为36%,请计算是否符合要求.(写出计算过程)

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科目:初中化学 来源: 题型:解答题

用15.5mL稀盐酸恰好能溶解4.24g带铁锈(Fe2O3)的铁片,生成的气体在标准状况下的体积为0.616L,向反应后的溶液中滴入少量的KSCN溶液不显红色.
(1)求盐酸的物质的量浓度.
(2)铁片里铁单质的质量分数.

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科目:初中化学 来源:同步题 题型:计算题

用15.5mL 稀盐酸恰好能溶解4.24g 带铁锈(Fe2O3) 的铁片,生成的气体在标准状况下的体积为0.616L ,向反应后的溶液中滴入少量的KSCN 溶液不显红色。
(1) 求盐酸的物质的量浓度。
(2) 铁片里铁单质的质量分数。

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同步练习册答案