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2.向Cu、Fe2O3的混合物中加入200mL 1.0mol/L的稀盐酸,恰好使混合物完全溶解,所得溶液中加入KSCN溶液后无红色出现,若用过量的CO在高温下还原相同质量的此混合物,则固体减少的质量为(  )
A.6.4 gB.4.8 gC.2.4 gD.1.6 g

分析 向一定质量的Cu、Fe2O3的混合物中加入HCl溶液,恰好使混合物完全溶解,向所得溶液中加入KSCN溶液后,无血红色出现,溶液中没有铁离子,最终溶液中溶质为FeCl2、CuCl2,HCl中H元素与混合物中O元素结合生成水,由O原子、H原子守恒,则混合物中n(O)=n(H2O)=$\frac{1}{2}$n(HCl),用过量的CO在高温下还原相同质量的混合物,最终固体为Cu、Fe,固体减少质量等于Fe2O3中氧元素的质量.

解答 解:向一定质量的Cu、Fe2O3的混合物中加入HCl溶液,恰好使混合物完全溶解,向所得溶液中加入KSCN溶液后,无血红色出现,溶液中没有铁离子,最终溶液中溶质为FeCl2、CuCl2
HCl中H元素与混合物中O元素结合生成水,由O原子、H原子守恒,则混合物中n(O)=n(H2O)=$\frac{1}{2}$n(HCl)=0.2L×1mol/L×$\frac{1}{2}$=0.1mol,
用过量的CO在高温下还原相同质量的混合物,最终固体为Cu、Fe,固体减少质量等于Fe2O3中氧元素的质量,
所以固体减少质量为0.1mol×16g/mol=1.6g,
故选C.

点评 本题考查混合物反应的计算,题目难度中等,明确发生的反应原理是解题关键,注意守恒思想的应用,试题培养了学生的化学计算能力.

练习册系列答案
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科目:高中化学 来源: 题型:解答题

12.简要回答下列各题:
(1)镁燃烧时不能用二氧化碳来扑灭,其原因是Mg能与二氧化碳反应
(2)工业制印刷电路板的离子方程式是2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+
(3)不能用手直接拿取金属钠,其理由是金属钠会和手上的水分反应生成氢氧化钠,腐蚀皮肤
(4)工业上炼铁用一氧化碳高温还原赤铁矿的化学方程式为Fe2O3+3CO$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$2Fe+3CO2
(5)工业上将氯气通入石灰乳[Ca(OH)2]制取漂白粉,化学反应方程式为2Cl2+2Ca(OH)2=CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O;漂白粉的有效成分是(填化学式)Ca(ClO)2.该反应中氧化剂与还原剂物质的量之比是1:1.
(6)自选合适的氧化剂,将补铁剂中的Fe2+氧化成Fe3+,写出相关的离子反应方程式:2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl-.检验Fe3+常用的试剂除碱外,还可以用KSCN(填化学式),现象是溶液变为红色.
(7)铜与浓硫酸共热的化学方程式为Cu+2H2SO4(浓) $\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CuSO4+SO2↑+2H2O.

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13.在水电离出c(H+)=1.0×10-12mol/L的溶液中,一定能大量共存的离子组是(  )
A.Na+、K+、Br-、NO3-B.K+、NH+4、CO32-、Br-
C.Fe2+、Na+、MnO4-、Cl-D.Cu2+、Na+、Cl-、SO42-

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10.下列各组元素的第一电离能按递增的顺序正确的是(  )
A.Na  Mg  AlB.B  C  NC.Si  P  AsD.He  Ne  Ar

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17.下列反应的离子方程式正确的是(  )
A.将铁粉加入稀硫酸中:2Fe+6H+═2Fe3++3H2
B.氯化铝溶液中加入过量氨水:Al3++4NH3•H2O═AlO2-+4NH4++2H2O
C.SiO2与NaOH溶液反应:SiO2+2OH-═SiO32-+H2O
D.将氯气通入水中:Cl2+H2O═2H++Cl-+ClO-

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7.NA为阿伏加德罗常数,下列正确的是(  )
A.80g硝铵含有氮原子数为2NA
B.1L1mol•L-1的盐酸溶液中,所含氯化氢分子数为NA
C.标准状况下,11.2L四氯化碳所含分子数为0.5NA
D.在铁与盐酸的反应中,铁的化合价显+3

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14.易溶于水的三草酸合铁(Ⅲ)酸钾晶体K3[Fe(C2O43]•3H2O可用于摄影和蓝色印刷.以铁屑为原料的制备流程如图1:

请回答下列问题:
(1)铁屑中常含硫元素,加稀硫酸时会产生有毒的H2S气体,可用氢氧化钠溶液吸收,下列吸收装置正确的是图2中的A.

(2)制得的FeSO4溶液中需加入少量的H2SO4酸化,目的是防止Fe2+的水解.若要从溶液中得到绿矾FeSO4•7H2O,必须进行的实验操作是bcae(按顺序填写).
a.过滤洗涤  b.蒸发浓缩  c.冷却结晶  d.灼烧  e.干燥
(3)该晶体盐在110℃可完全失去结晶水,继续升高温度可发生分解反应.
①分解得到的气体产物用如图3装置进行实验

装置检查气密性后,先通一段时间N2,其目的为排出装置中的空气,防止干扰实验结果.结束实验时先熄灭酒精灯再通入N2至常温,其目的为防止液体回流(或倒吸).实验过程中观察到B、F中澄清石灰水都变浑浊,E中有红色固体生成,则气体产物是CO2、CO.
②分解得到的固体产物含有K2CO3、FeO、Fe,加水溶解、过滤、洗涤、干燥,得到含铁样品.现设计下列三种实验方案对该样品进行铁元素含量测定.
【甲】a g样品$→_{搅拌}^{足量稀硝酸}$溶液$→_{搅拌}^{足量NaOH}$$→_{烘干灼烧}^{过滤洗涤}$得固体b g
【乙】a g样品$→_{搅拌}^{足量稀硫酸}$$\stackrel{测量气体体积}{→}$量气测得气体体积Va mL
【丙】a g样品$→_{溶解配制}^{足量稀盐酸}$250mL溶液$→_{用酸性KMnO_{4}溶液滴定}^{每次取25mL溶液}$三次平均消耗0.1mol•L-1酸性KMnO4溶液Vb mL
你认为以上方案中丙无法确定样品的组成,理由是使用盐酸溶解样品,氯离子也可以被高锰酸根离子氧化.
【甲】方案中测得铁元素的含量是$\frac{7b}{10a}$×100%(用含有a、b的代数式表达)

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11.碱式氧化镍(NiOOH)可用作镍氢电池的正极材料.以含镍(Ni2+)废液为原料生产NiOOH的一种工艺流程如图:

(1)加入Na2CO3溶液时,确认Ni2+已经完全沉淀的实验方法是静置,在上层清液中继续滴加1~2滴Na2CO3溶液,无沉淀生成.
(2)已知Ksp[Ni(OH)2]=2×10-15,欲使NiSO4溶液中残留c(Ni2+)≤2×10-5 mol•L-1,调节pH的范围是pH≥9.
(3)写出在空气中加热Ni(OH)2制取NiOOH的化学方程式:4Ni(OH)2+O2$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$4NiOOH+2H2O.
(4)若加热不充分,制得的NiOOH中会混有Ni(OH)2,其组成可表示为xNiOOH•yNi(OH)2.现称取9.18g样品溶于稀硫酸,加入100mL 1.0mol•L-1 Fe2+标准溶液,搅拌至溶液清亮,定容至200mL.取出20.00mL,用0.010mol•L-1 KMnO4标准溶液滴定,用去KMnO4标准溶液20.00mL,试通过计算确定x、y的值(写出计算过程).涉及反应如下(均未配平):
NiOOH+Fe2++H+═Ni2++Fe3++H2O  Fe2++MnO4-+H+═Fe3++Mn2++H2O.

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12.铬铁矿的主要成分可表示为FeO•Cr2O3,还含有SiO2、Al2O3等杂质,以铬铁矿为原料制备重铬酸钠(Na2Cr2O7)的过程如图所示:

已知:
①NaFeO2在水溶液中强烈水解生成对应的氢氧化物.
②2CrO42-+2H+?Cr2O72-+H2O
(1)完成煅烧过程中铬铁矿发生的主要反应的化学方程式:4FeO•Cr2O3+7O2+10Na2CO3$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$8Na2CrO4+4NaFeO2+10CO2上述反应中每熔化1mol FeO•Cr2O3,转移的电子数为4.214×1024
(2)浸出液的成分除Na2CrO4、NaOH外,还含有NaAlO2、Na2SiO3(写化学式,下同),滤渣1的成分是Fe(OH)3
(3)调节浸出液pH所加的试剂a是H2SO4 (写化学式).
(4)该流程中用了两步调节pH,若合并成一步调pH,酸性过强,产品Na2Cr2O7晶体中可能含有较多杂质,用离子方程式说明引入该杂质的原因AlO2-+4H+=Al3++2H2O或AlO2-+H++H2O=Al(OH)3,Al(OH)3+3H+=Al3++3H2O.
(5)100kg铬铁矿(含FeO•Cr2O3 89.6%)最多可获得Na2Cr2O7•2H2O的质量为119.2kg.
(6)用铁作阳极,碳棒作阴极电解重铬酸钠溶液,阳极电极反应式为Fe-2e-=Fe2+

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