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将一定质量的铁投入10.0ml某浓度的HNO3中恰好完全溶解,将产生的气体全部收集并与672ml(标况)O2混合恰好能完全被吸收,在铁和HNO3反应得到的溶液中滴加稀硫酸直至不再产生气体为止,又收集到无色气体224ml.则原来投入的铁的质量是


  1. A.
    4.20g
  2. B.
    2.80g
  3. C.
    28.0g
  4. D.
    42.0g
B
分析:在铁和HNO3反应得到的溶液中滴加稀硫酸有气体产生,说明溶液含有Fe(NO32,根据NO的体积计算溶液中反应消耗的Fe的物质的量,根据加硫酸后发生反应计算Fe+Fe(NO33=2Fe(NO32 中消耗Fe的物质的量,即可计算总共消耗铁的物质的量,进而计算铁的质量.
解答:在铁和HNO3反应得到的溶液中滴加稀硫酸有气体产生,说明溶液含有Fe(NO32
一定质量的铁投入10.0ml某浓度的HNO3中恰好完全溶解,发生反应分别为:
①Fe+4HNO3=Fe(NO33+2H2O+NO↑
②Fe+2Fe(NO33=3Fe(NO32 (过量的铁跟硝酸铁反应)
③4NO+3O2+2H20=4HNO3
由③可知672mLO2等于0.03mol,NO的物质的量为0.04mol.
反应①中消耗的Fe为0.04mol,
加硫酸后发生反应④3Fe2++4H++NO3-=3Fe3++2H2O+NO,
NO气体224ml等于0.01mol,则Fe2+有0.03mol(Fe2+是反应②所提供的),
则反应②中消耗Fe0.01mol,
Fe共有0.04+0.01=0.05mol,
质量为0.05mol×56g/mol=2.80g,
故选B.
点评:本题考查混合物的计算,题目难度中等,注意把握发生反应的可能性,从而计算消耗铁的质量.
练习册系列答案
相关习题

科目:高中化学 来源: 题型:阅读理解

在众多的化学反应现象中,化学振荡现象最为令人惊奇,化学振荡实验很多,其中酸与铁丝的反应就是其中一例.某合作小组的同学查阅文献资料后,拟做铁丝与酸的化学振荡实验并进行探究.
实验步骤:
①将2cm左右的铁丝夹成多段,放在培养皿中,先用热的碳酸钠溶液除去铁丝表面的油污,蒸馏水冲洗后,再用某种试剂X浸泡到有大量气泡时取出,用蒸馏水冲洗干净.
②在细口瓶中加入30mL1.0mol/L的H3PO4、3mL30%的H2O2溶液,将处理后的铁丝放入其中.
③观察现象:铁丝表面产生气泡,随后消失,再产生气泡,再消失的周而往复的化学振荡现象出现,振荡周期约20秒,可维持数小时.
试回答下列问题:
(1)步骤①中,用试剂X可除去铁钉表面的铁的氧化物或镀层,所用的试剂X可能是
 
(选填序号:A.NaOH   B.盐酸C.酒精).
(2)对振荡中产生的气体的成分,甲、乙两同学分别提出了假设,丙同学进行了验证.
甲同学认为是H2,其可能的理由是:
 

乙同学认为是O2,其可能的理由是:
 

丙同学在细口瓶中插入数据采集器氧气传感器,密封进行实验一小时,结果发现瓶中氧气的百分含量呈现逐渐减小的趋势,从而证明产生的气体是
 

(3)丁同学猜想酸与铁丝振荡体系中的反应机理及过程:
(a) Fe+2H+→Fe2++H2        (b)2Fe2++H2O2+H2O→Fe2O3+4H+
(c)Fe2O3+6H+→2Fe3++3H2O   (d)2Fe3++H2→2Fe2++2H+,依据过程:
(a)→(b)→(c)→(d)→(a)…周而复始.
依据此机理,四步反应总的反应方程式为:
 

(4)戊同学对本次实验中的所用铁钉中单质铁的含量进行测定,他们先配制一定物质的量浓度的硫酸,然后将一定质量的铁与硫酸(加入适量的铜粉)充分反应,并收集产生的气体,有关数据如下表:
硫酸溶液体积/mL 50 50 50
称取铁钉质量/g 5.0 6.0 7.0
再投入铜粉质量/g 1.0 1.0 1.0
标准状况下的体积/L 1.97 2.24 2.24
所配硫酸的物质的量浓度为:
 
mol/L;铁钉中单质铁的质量分数为
 

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科目:高中化学 来源: 题型:

(6分)将一定质量的铁投入20 mL浓硫酸中,加热充分反应后固体有剩余并收集气体4.48 L(标准状况),质量为6.6 g;则

(1)参加反应的铁的质量为            .

(2)硫酸溶液的物质的量浓度为           .

 

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科目:高中化学 来源:2010年四川省成都外国语学校高三9月月考化学试题 题型:填空题

(6分)将一定质量的铁投入20 mL浓硫酸中,加热充分反应后固体有剩余并收集气体4.48 L(标准状况),质量为6.6 g;则
(1)参加反应的铁的质量为            .
(2)硫酸溶液的物质的量浓度为           .

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科目:高中化学 来源:2010年四川省高三9月月考化学试题 题型:填空题

(6分)将一定质量的铁投入20 mL浓硫酸中,加热充分反应后固体有剩余并收集气体4.48 L(标准状况),质量为6.6 g;则

(1)参加反应的铁的质量为             .

(2)硫酸溶液的物质的量浓度为            .

 

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科目:高中化学 来源: 题型:

将一定质量的铁投入20 mL浓硫酸中,加热充分反应后固体有剩余并收集气体4.48 L(标准状况),质量为6.6 g;则

(1)参加反应的铁的质量为             .

(2)硫酸溶液的物质的量浓度为            .

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