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1.某稀硫酸和稀硝酸的混合溶液200mL,其中稀硫酸浓度为4mol/L,稀硝酸的浓度为2mol/L,向其中加入过量铁粉,反应结束后,反应铁的质量为44.8g.

分析 混合溶液中n(H2SO4)=4mol/L×0.2L=0.8mol,n(HNO3)=2mol/L×0.2L=0.4mol,混合溶液中n(H+)=2n(H2SO4)+n(HNO3)=0.8mol×2+0.4mol=2mol,发生的离子反应方程式为Fe+2 H+=Fe2++H2↑、3Fe+8H++2 NO3-=3Fe2++2NO↑+4H2O,
根据方程式3Fe+8H++2NO3-=3Fe2++2NO↑+4H2O知,0.4molNO3-完全反应消耗n(H+)=$\frac{0.4mol}{2}×8$=1.6mol,还剩余的氢离子和铁反应生成生成氢气,根据转移电子守恒计算消耗Fe的质量.

解答 解:混合溶液中n(H2SO4)=4mol/L×0.2L=0.8mol,n(HNO3)=2mol/L×0.2L=0.4mol,混合溶液中n(H+)=2n(H2SO4)+n(HNO3)=0.8mol×2+0.4mol=2mol,发生的离子反应方程式为Fe+2 H+=Fe2++H2↑、3Fe+8H++2 NO3-=3Fe2++2NO↑+4H2O,
根据方程式3Fe+8H++2NO3-=3Fe2++2NO↑+4H2O知,0.4molNO3-完全反应消耗n(H+)=$\frac{0.4mol}{2}×8$=1.6mol,还剩余的氢离子和铁反应生成生成氢气,根据转移电子守恒得消耗m(Fe)=$\frac{0.4mol×(5-2)+(2-1.6)mol×1}{(2-0)}$×56g/mol=44.8g,
故答案为:44.8g.

点评 本题以混合物的反应为载体考查氧化还原反应,侧重考查学生分析计算能力,注意:氢离子部分参加氧化还原反应、部分参加非氧化还原反应,结合转移电子守恒解答,题目难度中等.

练习册系列答案
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科目:高中化学 来源: 题型:选择题

11.分别往含有下列离子的溶液中通入氯气,离子浓度不会减少的是(  )
A.Ag+B.HCO3-C.I-D.Na+

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科目:高中化学 来源: 题型:解答题

12.判断下列热化学方程式书写是否正确(△H的绝对值均正确),将错误之处划出并写出正确的热化学方程式.(注意:先判断正误,再改正)
①C2H5OH(l)+3O2(g)=2CO2(g)+3H2O(g)△H=-1367.0kJ/mol(燃烧热)错误,改正C2H5OH(l)+3O2(g)=2CO2(g)+3H2O(l)△H=-1367.0 kJ/mol
②S(s)+O2(g)=SO2(g)△H=-269.8kJ/mol(反应热)正确
③NaOH(aq)+HCl(aq)=NaCl(aq)+H2O(l)△H=+57.3kJ/mol(中和热)错误,NaOH(aq)+HCl(aq)=NaCl(aq)+H2O(l)△H=-57.3kJ/mol
④2CO+O2═2CO2 △H3=-566.0kJ/mol (反应热)错误 2CO(g)+O2(g)═2CO2(g)△H3=-566.0kJ/mol.

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科目:高中化学 来源: 题型:选择题

9.四种短周期元素在周期表中的位置如图,其中只有M为金属元素,下列说法不正确的是(  )
A.原子半径Z<M
B.Z位于元素周期表中第2周期、第ⅥA族
C.X的最简单气态氢化物的热稳定性比Z的小
D.X的最高价氧化物不溶于任何酸

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科目:高中化学 来源: 题型:填空题

16.0.5mol K2SO4溶于水可电离出1mol K+,溶液中含SO${\;}_{4}^{2-}$48g,某一定量K2SO4溶液中含7.8g K+,则溶液中含K2SO4 0.1mol,SO${\;}_{4}^{2-}$的个数约0.1NA个.

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科目:高中化学 来源: 题型:解答题

5.实验室用MnO2、KOH及KClO3为原料制取高锰酸钾的实验流程如下:

(1)熔融时需用铁坩埚和铁制搅拌棒而不能用玻璃仪器,其原因是在高温下,瓷坩埚可以和KOH发生反应SiO2+2KOH═K2SiO3+H2O,腐蚀瓷坩埚.
(2)熔融时,MnO2转化为K2MnO4,KClO3转化为KCl,其反应的化学方程式为3MnO2+6KOH+KClO3$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$3K2MnO4+KCl+3H2O.
(3)几种物质的溶解度曲线如图所示.
①歧化时,通入CO2至pH为10~11,K2MnO4绿色溶液转化为KMnO4和MnO2.其反应的离子方程式为3MnO42-+2CO2=2MnO4-+MnO2↓+2CO32-
②歧化时不能通入过量CO2的原因是二氧化碳过量会生成溶解度比K2CO3小得多的KHCO3,可能与KMnO4同时析出.
③通入CO2后,用玻璃棒蘸取溶液点于滤纸上,观察到滤纸上有紫红色,证明歧化反应已发生.
④歧化后得到KMnO4晶体的操作依次为过滤、加热浓缩、趁热过滤及干燥.
(4)在此实验流程中可循环使用的物质的化学式为MnO2

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科目:高中化学 来源: 题型:解答题

12.某学习小组研究同周期元素性质递变规律时,设计并进行了下列实验(表中的“实验步骤”与“实验现象”前后不一定是对应关系).
实验步骤实验现象
①将镁条用砂纸打磨后,放入试管中,加入少量水后,加热至水沸腾;再向溶液中滴加酚酞溶液A.浮在水面上,熔成小球,四处游动,发出“嘶嘶”声,随之消失,溶液变成红色.
②向新制得的Na2S溶液中滴加新制的氯水B.有气体产生,溶液变成浅红色
③将一小块金属钠放入滴有酚酞溶液的冷水中C.剧烈反应,迅速产生大量无色气体
④将镁条投入稀盐酸中D.反应不十分剧烈;产生无色气体.
⑤将铝条投入稀盐酸中E.生成白色胶状沉淀,继而沉淀消失
⑥向A1Cl3溶液中滴加NaOH溶液至过量F.生成淡黄色沉淀.
(1)请将各实验步骤对应的实验现象填写入下表中:
实验步骤
实验现象(填A~F)  CD
(2)此实验可得出的结论是:
Na、Mg、Al金属性强弱关系:Na>Mg>Al,Cl、S非金属性强弱关系:Cl>S.

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科目:高中化学 来源: 题型:解答题

9.某同学对铜与浓硫酸反应产生的黑色沉淀进行探究,实验步骤如下:
Ⅰ.将光亮铜丝插入浓硫酸,加热;
Ⅱ.待产生黑色沉淀和气体时,抽出铜丝,停止加热;
Ⅲ.冷却后,从反应后的混合物中分离出黑色沉淀,洗净、干燥备用.
(1)甲同学认为根据所学知识:已知硫化铜(CuS)、硫化亚铜(Cu2S)、粉末和氧化铜粉末相似且都不溶于水,在空气中煅烧硫化铜和硫化亚铜都转化二种氧化物,设计一个不用任何化学试剂就能鉴别氧化铜、硫化铜、硫化亚铜三种粉末的简便实验方案,请帮助甲同学将方案填写于下表中,实验提供天平及其他必要的设备.
实验步骤实验现象结论及有关化学方程式
A.分别称取相同质量的样品,在空气中燃烧;


B.分别称量硫化铜和硫化亚铜灼烧后剩余物质的质量
A.有一种固体无变化,两种固体产生刺激性气味气体


B.有一种样品质量减轻,一种样品质量不变
A.固体无变化的是氧化铜,产生刺激性气味气体的是硫化铜和硫化亚铜,在空气中煅烧中反应的化学方程式分别为2CuS+3O2 $\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2CuO+2SO2
Cu2S+2O2 $\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2CuO+SO2
B.质量减轻的是硫化铜,质量不变的是硫化亚铜
(2)乙同学查阅文献得知检验微量Cu2+的方法是:向试液中滴加K4[Fe(CN)6]溶液,若产生红褐色沉淀,证明有Cu2+.该同学假设黑色沉淀是CuO.检验过程如下:
①将CuO放入稀硫酸中,一段时间后,再滴加K4[Fe(CN)6]溶液,产生红褐色沉淀.
②将黑色沉淀放入稀硫酸中,一段时间后,再滴加K4[Fe(CN)6]溶液,未见红褐色沉淀.
由该检验过程所得结论是黑色沉淀中不含有CuO.
(3)丙同学再次假设,黑色沉淀是铜的硫化物.实验如下:
实验装置现象
1.A试管中黑色沉淀逐渐溶解
2.A试管内上方出现红棕色气体
3.B试管中出现白色沉淀
①现象2说明黑色沉淀具有还原性.
②能确认黑色沉淀中含有S元素的现象是B试管中出现白色沉淀,相应的离子方程式是NO2+SO2+Ba2++H2O═BaSO4↓+NO↑+2H+
③为确认黑色沉淀是“铜的硫化物”,还需进行的实验操作是取冷却后A装置试管中的溶液,滴加K4[Fe(CN)6]溶液,若产生红褐色沉淀,证明有Cu2+,说明黑色沉淀是铜的硫化物.
以上实验说明,黑色沉淀中存在铜的硫化物.进一步实验后证明黑色沉淀是CuS与Cu2S的混合物.将黑色沉淀放入浓硫酸中加热一段时间后,沉淀溶解,其中CuS溶解的化学方程式是CuS+4H2SO4(浓)$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CuSO4+4SO2↑+4H2O.
(4)丁同学通过实验确认,固体只含有硫化铜和硫化亚铜,他通过以下实验求硫化亚铜的百分含量:取2g Cu2S和CuS的混合物在酸性溶液中用400mL 0.075mol/L KMnO4溶液处理,发生反应如下:
8MnO4-+5Cu2S+44H+=10Cu2++5SO2+8Mn2++22H2O
6MnO4-+5CuS+28H+=5Cu2++5SO2+6Mn2++14H2O
反应后煮沸溶液,赶尽SO2,剩余的KMnO4恰好与350mL 0.1mol/L(NH42Fe(SO42溶液完全反应.
则混合物中Cu2S的质量分数为40%.

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科目:高中化学 来源: 题型:解答题

10.Y是由硫的含氧酸盐组成的纯净物或者混合物,该物质可溶于水,食品工业常将它用作漂白剂、防腐剂、疏松剂、护色剂及保鲜剂等.化学兴趣小组在实验室对Y中硫元素的价态进行探究:①将过量的稀硝酸加入少许样品中,振荡;②取少许反应后的溶液,滴加硝酸钡溶液,出现白色沉淀.甲认为不能由此确定Y中硫的价态为+6价.
(1)上述实验中产生的沉淀是BaSO4
(2)你认为甲的判断是否正确?答:正确 (填“正确”或“不正确”).作出这种判断的依据是硝酸有强氧化性,无论样品中硫是+4还是+6价,加入硝酸后最终都有硫酸钡生成.
(3)乙对Y中硫的价态作出三种猜想:①硫的价态是+6价;②硫的价态是+4价;③硫的价态是+4价和+6价.请设计实验检验乙的猜想③是否正确,并按要求填写下表.限定实验仪器与试剂:烧杯、试管、玻璃棒、药匙、胶头滴管和试管架;1mol/L H2SO4、2mol/L HCl溶液、2mol/L HNO3、3% H2O2、0.5mol•L-1 BaCl2溶液、品红试纸、蒸馏水.
实验操作预期现象及实验结论

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