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14.取一定量的Fe、Cu的混合物粉末,平均分成A、B、C、D、E五等份,分别向每一份中加入一定量的稀硝酸,实验中收集到的NO气体(惟一还原产物)的体积及所得剩余物的质量记录如表(所有体积均在标准状况下测定):
实验序号ABCDE
硝酸溶液体积100ml200mL300mL400mL500mL
剩余固体的质量17.2g8g0g0g0g
气体体积2.24L4.48L6.72L7.84L7.84L
(1)A组实验后17.2g剩余固体为Fe、Cu,B组实验后8g剩余固体为Cu.(均填写化学式)
(2)实验中每次所取混合物中铁的物质的量为0.20mol.
(3)若C组金属恰好反应完,则反应后溶液中的金属阳离子为:Fe2+、Cu2+、Fe3+,物质的量之比是:n(Fe2+):n(Cu2+):n(Fe3+)=6:9:2.

分析 (1)由A、B两组数据分析,两次剩余物的质量相差9.2g,此时生成2.24 LNO气体,转移0.15 mol电子,若只溶解铁,质量为8.4 g,若只溶解铜,质量为9.6 g,由此可知这9.2 g中应有Fe和Cu两种金属,所以A组实验后剩余金属为Fe和Cu,B组实验后剩余金属只有Cu;
(2)假设在实验A的基础上再加入100mL硝酸溶液溶解的9.2g金属中Fe、Cu物质的量分别为xmol、ymol,根据二者质量及转移电子守恒列方程计算,混合物中Cu的质量为剩余金属(Cu)的质量与反应Cu的质量之和,再结合实验D及电子守恒计算出每份混合物中含有铁的物质的量;
(3)根据C组中属于金属为0可知铜完全反应,则铜完全转化成铜离子;再根据电子守恒计算出C中含有的亚铁离子、铁离子的物质的量,最后计算出其物质的量之比.

解答 解:(1)由A、B两组数据分析,两次剩余物的质量相差为:17.2g-8g=9.2g,此时生成2.24 LNO气体,NO的物质的量为:$\frac{2.24L}{22.4L/mol}$=0.1mol,转移电子为:0.1mol×(5-2)=0.3 mol电子,若只溶解铁,根据电子守恒,溶解铁的质量为:56g/mol×$\frac{0.3mol}{2}$=8.4 g;若只溶解铜,质量为:64g/mol×$\frac{0.3mol}{2}$=9.6 g,由此可知溶解的9.2 g金属为Fe和Cu的混合物,所以A组实验后剩余金属为Fe和Cu,B组实验后剩余金属只有Cu,
故答案为:Fe、Cu;Cu;
(2)设在实验A的基础上再加入100mL硝酸溶液溶解的9.2g金属中Fe、Cu物质的量分别为xmol、ymol,则:
由质量可得:56x+64 y=9.2 
根据电子转移守恒可得:2(x+y)=3×0.1,
解得:x=0.05、y=0.1,
故混合物中Cu的物质的量为0.1mol,则每次所取混合物中铜物质的量为:0.1mol+$\frac{8g}{64g/mol}$=0.225mol,
根据实验D和E可知,最终生成NO的体积为7.84L,物质的量为:$\frac{7.84L}{22.4L/mol}$=0.35mol,得到电子总物质的量为:0.35mol×3=1.05mol,
0.225mol铜完全反应失去0.45mol电子,由于硝酸足量实验D中铁完全变成铁离子,根据电子守恒,混合物中含有Fe的物质的量为:$\frac{1.05mol-0.45mol}{3}$=0.20mol,
所以实验中每次所取混合物中铁的物质的量为0.20mol,
故答案为:0.20.
(3)根据(2)的计算可知,每份混合金属中含有0.2molFe、0.225molCu,由于C中金属完全反应,则0.225mol铜完全反应生成0.225molCu2+
根据实验D中仍然生成NO气体可知C中一定含有Fe2+,设C中含有Fe2+、Fe3+的物质的量分别为x、y,根据铁元素的物质的量可得:x+y=0.20,根据电子守恒可知:2x+3y+0.225×2=$\frac{6.72L}{22.4L/mol}$×3,联立解得:x=0.15mol、y=0.05mol,
所以实验C中含有的Fe2+、Cu2+、Fe3+的物质的量之比为:n(Fe2+):n(Cu2+):n(Fe3+)=0.15mol:0.225mol:0.05mol=6:9:2,
故答案为:Fe2+、Cu2+、Fe3+;n(Fe2+):n(Cu2+):n(Fe3+)=6:9:2.

点评 本题考查混合物计算、硝酸性质,题目难度中等,明确发生的反应判断反应进行程度是解题关键,(1)中注意利用极限法进行解答,试题培养了学生的分析能力及化学计算能力.

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9.碘是人体中不可缺少的微量元素,碘缺乏病是目前已知的导致人类智力障碍的主要原因,我国在食盐中加入碘元素能有效防止缺碘引起的疾病.
(1)以前在食盐中加入碘化钾(KI),放置一年后,碘流失约92%.现在食盐中加入碘酸钾(KIO3),在相同条件下碘仅损失约7%.食盐中加入碘化钾的碘损失率高的原因是碘化钾被氧化,造成碘化钾的碘损失率高;(用文字描述)
(2)某同学采用萃取-分液的方法从碘水中提取碘,主要操作步骤如下图:

①该同学所采用的萃取剂可能是C(填“A”、“B”或“C”).
A.酒精          B.苯          C.四氯化碳
②甲、乙、丙3步实验操作中,不正确的是丙(填“甲”、“乙”或“丙”).

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10.下列说法错误的是(  )
A.镁在空气中燃烧发出耀眼的白光,可用于制作照明弹
B.在一定条件下可实现下列转化MgCl2(溶液)→Mg(OH)2→MgO
C.通过置换反应可实现由Mg到MgO的转化
D.镁与稀硝酸反应的离子方程式为:Mg+2H+═Mg+H2

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2.以天然气为原料合成甲醇常见的方法有水煤气法和目前正在开发的直接氧化法.
(1)有关热化学方程式如下:
水煤气法:CH4(g)+$\frac{1}{2}$O2(g)═CO(g)+2H2O(g)△H1=-35.4KJ•mol-1
CO(g)+2H2(g)?CH3OH(g)△H2=-90.1KJ•mol-1 
直接氧化法:
2CH4(g)+O2(g)?2CH3OH(g)△H3=-251KJ•mol-1
(2)工业废气二氧化碳催化加氢也可合成甲醇:CO2(g)+3H2(g)?CH3OH(g)+H2O(g)△H.在密闭容器中投入1molCO2和2.75molH2,在不同条件下发生反应,实验测得平衡时甲醇的物质的量随温度、压强的变化如图所示.
①二氧化碳合成甲醇正反应的△H<(填“>”“<”或“=”,下同)0.
②M、N两点时化学反应速率:v(M)<v(N).
③为提高CO2的转化率除可改变温度和压强外,还可采取的措施是增大$\frac{n({H}_{2})}{n(C{O}_{2})}$的值.
④图中M点时,容器体积为10L,则N点对应的平衡常数K=1.04(填数值,保留2位小数).
(3)一定条件下,向容积不变的某密闭容器中加入amolCO2和bmolH2发生反应:CO2(g)+3H2(g)?CH3OH(g)+H2O(g),欲使整个反应过程中CO2的体积分数为恒定值,则a与b的关系是a=b.

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科目:高中化学 来源: 题型:填空题

9.CaCO3和盐酸反应至无气泡逸出后,取适量残留溶液,插入pH传感器并逐滴滴入碳酸钠溶液,测得pH变化曲线如图所示:

请用离子方程式表示B-C段发生的反应:Ca2++CO32-=CaCO3↓.

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科目:高中化学 来源: 题型:选择题

19.下列说法中正确的是(  )
A.在水电离出的c(H+)=1×10-13mol/L的溶液中下列离子一定能大量共存:Na+、CO32-、Cl-、K+
B.氢氧根离子浓度相同的氢氧化钠溶液和氨水导电能力相同
C.K2SO3溶液中c(K+)与c(SO32-)之比为2:1
D.硫酸是强电解质,故纯硫酸能导电

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6.下列关于σ键和π键说法正确的是(  )
A.σ键是由两个p电子“肩并肩”重叠形成的
B.σ键和π键都是共价键,σ键比π键更稳定
C.乙烯分子中的和乙炔分子中的-C≡C-都是π键
D.H2分子中含有σ键,HCl分子中含π键

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科目:高中化学 来源: 题型:选择题

3.由不同种类的原子组成的物质可能是(  )
①纯净物 
②混合物 
③单质 
④化合物 
⑤金属 
⑥非金属 
⑦酸 
⑧碱 
⑨盐 
⑩氧化物.
A.①③⑤⑦⑨B.②④⑧⑩C.①③D.全部

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科目:高中化学 来源: 题型:解答题

4.在2L密闭容器内,800℃时反应2NO(g)+O2(g) 2NO2(g)体系中,n(NO)随时间的变化如表:
时间/s012345
n(NO)/mol0.200.100.080.070.070.07
(1)用O2表示从0~2s内该反应的平均速率v=0.015mol•L-1•S-1
(2)能说明该反应已经达到平衡状态的是AD
A.容器内压强不变          B.容器内气体的密度保持不变
C.v(NO)=2v(O2)         D.v(NO2)=v(NO2

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