精英家教网 > 高中化学 > 题目详情
18.将11g铝、铁混合物投人280mL 4mol•L-1的稀硝酸中,金属完全溶解,生成0.28mol气体,向反应后的溶液中加人500mL3mol•L-1的Na0H溶液,并充分搅拌、过滤、洗涤、干燥后称量得到10.7g固体.下列说法正确的是(  )
A.混合物中铝、铁的物质的量之比1:2
B.混合物与稀硝酸反应后的溶液还能溶解1.28g Cu
C.将0.28mol气体通人水中并完全被吸收时,需要消耗0.14mol氧气
D.10.7g固体为Al(OH)3和Fe(OH)3的混合物

分析 铝、铁与稀硝酸反应生成的气体为NO,280mL 4mol•L-1的稀硝酸中含有硝酸的物质的量为:4mol/L×0.28L=1.12mol,500mL3mol•L-1的Na0H溶液中含有氢氧化钠的物质的量为:3mol/L×0.5L=1.5mol,当NaOH与铝离子、铁离子生成沉淀最大时,此时溶质为硝酸钠,根据N元素守恒消耗氢氧化钠的物质的量为:1.12mol-0.28mol=0.84mol,剩余NaOH的物质的量为:1.5mol-0.84mol=0.66mol,
当11g完全为Al时,生成氢氧化铝沉淀的物质的量为:$\frac{11g}{27g/mol}$≈0.41mol,根据质量守恒可知生成氢氧化铝沉淀的最大物质的量为0.41mol,所以剩余的0.66mol氢氧化钠溶液能够将所有氢氧化铝溶解,即:最终得到的10.7g固体不含Al(OH)3
由于经过充分搅拌、过滤、洗涤、干燥后称量得到10.7g固体,则10.7g完全为氢氧化铁,10.7g氢氧化铁的物质的量为:$\frac{10.7g}{107g/mol}$=0.1mol,根据铁元素守恒可知原混合物中含有铁的质量为:56g/mol×0.1mol=5.6g,混合物中铝的物质的量为:$\frac{11g-5.6g}{27g/mol}$=0.2mol,据此进行解答.

解答 解:铝、铁与稀硝酸反应生成的气体为NO,280mL 4mol•L-1的稀硝酸中含有硝酸的物质的量为:4mol/L×0.28L=1.12mol,500mL3mol•L-1的Na0H溶液中含有氢氧化钠的物质的量为:3mol/L×0.5L=1.5mol,当NaOH与铝离子、铁离子生成沉淀最大时,此时溶质为硝酸钠,根据N元素守恒消耗氢氧化钠的物质的量为:1.12mol-0.28mol=0.84mol,剩余NaOH的物质的量为:1.5mol-0.84mol=0.66mol,
当11g完全为Al时,生成氢氧化铝沉淀的物质的量为:$\frac{11g}{27g/mol}$≈0.41mol,根据质量守恒可知生成氢氧化铝沉淀的最大物质的量为0.41mol,所以剩余的0.66mol氢氧化钠溶液能够将所有氢氧化铝溶解,即:最终得到的10.7g固体不含Al(OH)3
由于经过充分搅拌、过滤、洗涤、干燥后称量得到10.7g固体,则10.7g完全为氢氧化铁,10.7g氢氧化铁的物质的量为:$\frac{10.7g}{107g/mol}$=0.1mol,根据铁元素守恒可知原混合物中含有铁的质量为:56g/mol×0.1mol=5.6g,混合物中铝的物质的量为:$\frac{11g-5.6g}{27g/mol}$=0.2mol,
A.混合物中铝、铁的物质的量之比=0.2mol:0.1mol=2:1,故A错误;
B.0.2mol铝、0.1mol铁完全反应转化成硝酸铝、硝酸铜消耗硝酸的物质的量为:(0.2mol+0.1mol)×4=1.2mol,而硝酸的物质的量为1.12mol,说明硝酸不足,反应生成的是硝酸铝、硝酸亚铁和硝酸铁;混合物与稀硝酸反应后生成的亚铁离子、铁离子的总物质的量为0.1mol,根据电子守恒,失去电子总物质的量为:0.28mol×3-0.2mol×3=0.24mol,设生成亚铁离子的物质的量为x,铁离子的物质的量为y,则x+y=0.1、2x+3y=0.24,解得:y=0.04mol、x=0.06mol,0.06mol铁离子与铜完全反应消耗铜的物质的量为:$\frac{0.04mol}{2}$=0.02mol,质量为:64g/mol×0.02mol=1.28g,故B正确;
C.0.28mol为NO,根据反应4NO+2H2O+3O2=4HNO3可知,0.28molNO完全反应消耗氧气的物质的量为:0.28mol×$\frac{3}{4}$=0.21mol,故C错误;
D.根据分析可知,得到的10.7g固体为氢氧化铁,不含氢氧化铝,故D错误;
故选B.

点评 本题考查了混合物反应的计算,题目难度中等,正确判断得到的10.7g固体组成为解答关键,注意掌握守恒思想在化学计算中的应用方法,试题培养了学生的分析能力及化学计算能力.

练习册系列答案
相关习题

科目:高中化学 来源: 题型:选择题

8.设NA为阿伏加德罗常数的值,下列说法中正确的是(  )
A.常温常温下,0.1molH2O2中含有极性共价键的数目为0.1NA
B.电解饱和食盐水时,当阴极产生22.4LH2时,电路中转移的电子数为2NA
C.100mL12mol•L-1的浓HNO3与过量Cu反应转移电子的数目为0.6NA
D.标准状况下,11.2L由CH4和C2H4组成的混合气体中含有氢原子的数目为2NA

查看答案和解析>>

科目:高中化学 来源: 题型:解答题

9.已知X、Y和Z三种元素的原子序数之和等于42.X元素原子的2p轨道上有2个未成对电子,Y元素原子的4p轨道上有3个未成对电子.X跟Y可形成化合物Y2X3,Z元素可以形成正一价离子.请回答下列问题:
(1)X元素原子基态时的价电子排布式为2s22p4,X的元素符号是O;
(2)Y元素在元素周期表中的位置是第4周期VA族,Y的元素名称是砷,Y元素价层电子的电子排布图为
(3)比较Y的氢化物与同族第二、第三周期元素所形成的氢化物沸点高低,并说明理由NH3>AsH3>PH3、NH3可形成分子间氢键,沸点最高,AsH3相对分子质量比PH3大,分子间作用力大,因而AsH3比PH3沸点高
(4)已知化合物Y2X3在稀硫酸溶液中可被金属锌还原为YZ3,产物还有ZnSO4和H2O,该反应的化学方程式是As2O3+6Zn+6H2SO4=2AsH3↑+6ZnSO4+3H2O.

查看答案和解析>>

科目:高中化学 来源: 题型:选择题

6.下列属于吸热反应的是(  )
A.镁的燃烧反应B.盐酸与氢氧化钠的反应
C.水的分解反应D.铝与氧化铁的铝热反应

查看答案和解析>>

科目:高中化学 来源: 题型:选择题

13.图是土豆电池的示意图.土豆电池工作时,下列有关说法正确的是(  )
A.Fe用作正极B.Cu片质量减少
C.电子由Fe并经导线流向Cu片D.实现了电能向化学能的转化

查看答案和解析>>

科目:高中化学 来源: 题型:解答题

3.铜是一种重要的有色金属,近年来用途越来越广泛.请回答下列问题:
(1)下列四种化合物中含铜量最高的是C(填字母)
A.Cu5FeS4    B.CuFeS2   C.Cu2S   D.Cu2(OH)2CO3
(2)2014年我国精炼铜产量796万吨,若全部由含Cu2S质量分数为32%的铜矿石冶炼得到,则需要铜矿石质量为3109.4万吨.(保留一位小数)
(3)可溶性铜盐常用于生产其它含铜化合物.在KOH溶液中加入一定量的CuSO4溶液,再加入一定量的还原剂--肼(N2H4),加热并保持温度在90℃,生成一种对环境无污染的气体,反应完全后,分离,洗涤,真空干燥得到纳米氧化亚铜固体(Cu2O).
①该制备过程的反应方程式为4CuSO4+N2H4+8KOH$\frac{\underline{\;90℃\;}}{\;}$2Cu2O+N2↑+4K2SO4+6H2O.
②工业上常用的固液分离设备有AC(填字母)
A.离心机   B.分馏塔  C.框式压滤机   D.反应釜
(4)我国出土的青铜器工艺精湛,具有很高的艺术价值和历史价值.但出土的青铜器大多受到环境腐蚀.如图是青铜器在潮湿环境中发生电化学腐蚀的原理示意图:
①腐蚀过程中,负极是c(填“a”“b”或“c”),正极反应方程式为O2+2H2O+4e-═4OH-
②环境中的Cl-扩散到孔口,并与正极产物和负极产物生成多孔粉状锈Cu2(OH)3Cl,其离子方程式为2Cu2++3OH-+Cl-=Cu2(OH)3Cl↓.

查看答案和解析>>

科目:高中化学 来源: 题型:选择题

10.下列对化学实验的描述正确的是(  )
A.向容量瓶或分液漏斗中注入溶液时,应该将两者口部的玻璃塞倒置在桌面上
B.在实验室做蒸馏实验的装置中用到两个铁架台、三个单孔胶塞
C.将等体积不同浓度的酸性高锰酸钾分别滴入等浓度体积的草酸溶液中,依据褪色快慢,比较浓度对翻译速率的影响
D.过量的浓硫酸与铜屑共热,能得到澄清透明的蓝色溶液

查看答案和解析>>

科目:高中化学 来源: 题型:解答题

7.碘是人类发现的第二个生命体必须微量元素,回答下列问题:
(1)碘是氯的同族元素,它们位于元素周期表第ⅦA族;HI的稳定性比HCl弱(填“强”或“弱”,下同),HI的还原性比HCl强
(2)为了从海带中提取碘,某研究性学习小组设计并进行了如图实验:

步骤①需要在坩埚(填仪器名称)中进行.步骤④反应的离子方程式是H202+2I-+2H+═2H2O+I2.步骤⑤中应进行的操作名称是萃取 分液.
(3)自然界中的碘有的以NaIO3形态,加入NaHSO4可以制得I2,反应为:(未配平)IO3-+HSO3-→I2+SO42-+H++H2O,若制得1mol I2,则转移的电子数目为10NA

查看答案和解析>>

科目:高中化学 来源: 题型:选择题

8.下列说法正确的是(  )
A.棉花和蚕丝的主要成分都是纤维素
B.蛋白质在一定条件发生水解反应生成葡萄糖
C.酶是一类具有催化作用的蛋白质,其催化作用有很强的专一性、高效性
D.食用植物油的主要成分是不饱和高级脂肪酸甘油酯,属于高分子化合物

查看答案和解析>>

同步练习册答案