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17.将FeO与Cu(NO32的混合物9.08g全部溶于300mL、1mol/L的盐酸中,有部分Fe2+被酸性条件下的NO3-氧化(其化学反应方程式为:3Fe2++NO3-+4H+=3Fe3++NO↑+2H2O),放出NO气体448mL(标准状况);继续向溶液中通入一定量的Cl2恰好将溶液中的Fe2+完全氧化;再加入10g过量的铁粉,充分反应放出H2,过滤,得到不溶固体.下列叙述不正确的是(  )
A.Cu(NO32的物质的量为0.01molB.通入Cl2的体积(标准状况)为448mL
C.放出H2的体积(标准状况)为112mLD.得到不溶固体的质量为6.72g

分析 A.n(NO)=$\frac{V}{Vm}$=$\frac{0.448L}{22.4L/mol}$=0.02mol,由氮元素守恒计算硝酸铜物质的量;
B.由m=nM计算硝酸铜质量,进而计算FeO的质量,由n=$\frac{m}{M}$计算FeO的物质的量,根据电子转移守恒计算通入氯气物质的量,根据V=nVm计算氯气体积;
C.由NO的物质的量,根据方程式计算消耗HCl物质的量,进而计算剩余HCl,根据氢原子守恒计算生成氢气体积;
D.Fe发生反应:Fe+2Fe3+=3Fe2+、Fe+Cu2+=Cu+Fe2++、Fe+2H+=Fe2++H2↑,根据方程式计算参加反应Fe的质量,进而计算剩余Fe的质量,最后不溶固体为Cu与剩余Fe的质量之和.

解答 解:混合物与盐酸反应后的溶液中通入一定量的氯气时,溶液中的Fe2+刚好被完全氧化,再向溶液中加入10g过量的铁粉,充分反应后,有气体产生,说明混合物与盐酸反应时,硝酸根完全反应,且盐酸有剩余,
A.n(NO)=$\frac{V}{Vm}$=$\frac{0.448L}{22.4L/mol}$=0.02mol,由氮元素守恒可知硝酸铜物质的量为$\frac{0.02mol}{2}$=0.01mol,故A正确;
B.硝酸铜质量为0.01mol×188g/mol=1.88g,则氧化亚铁的质量为9.08-1.88g=7.2g,根氧化亚铁物质的量=$\frac{7.2g}{72g/mol}$=0.1mol,令通入氯气为x mol,根据电子转移守恒:0.1×(3-2)=0.02×(5-2)+2x,解得x=0.02mol,故通入氯气的体积为0.02mol×22.4L/mol=0.448L=448mL,故B正确;
C.生成NO的物质的量为0.02mol,根据方程式3FeCl2+HNO3+3HCl═3FeCl3+NO↑+2H2O,可知消耗HCl的物质的量=0.02mol×(3+1)=0.08mol,由FeO+2HCl=FeCl2+H2O可知消耗HCl为0.1mol×2=0.2mol,故共消耗HCl为0.28mol,剩余HCl为0.3mol-0.28mol=0.02mol,根据氢原子守恒,生成氢气的物质的量为$\frac{0.02mol}{2}$=0.01mol,故生成氢气的体积=0.01mol×22.4L/mol=0.224L=224mL,故C错误;
D.由Fe元素守恒可知,溶液中Fe3+为0.1mol,由Fe+2Fe3+=3Fe2+可知,消耗Fe为$\frac{0.1mol}{2}$=0.05mol,溶液中Cu2+为0.01mol,由Fe+Cu2+=Cu+Fe2+可知,消耗Fe为0.01mol,生成氢气为0.01mol,由Fe+2H+=Fe2++H2↑,可知消耗Fe为0.01mol,故总共消耗Fe的质量=(0.05+0.01+0.01)mol×56g/mol=3.92g,剩余Fe的质量=10g-3.92g=6.08g,最后不溶固体为Cu与剩余Fe的质量之和,故不溶固体质量为6.08g+0.01mol×64g/mol=6.72g,故D正确;
故选C.

点评 本题考查氧化还原反应的计算,为高频考点,把握发生的反应、电子及原子守恒为解答的关键,侧重分析与计算能力的考查,注意守恒法应用,题目难度不大.

练习册系列答案
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科目:高中化学 来源: 题型:解答题

7.25℃,1.01×105Pa时8g甲烷完全燃烧,当恢复至原状态时,放出445kJ热量,此反应的热化学方程式为:CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l)△H=-890kJ/mol.

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科目:高中化学 来源: 题型:选择题

8.将下列物质熔化:氢氧化钠、二氧化硅、氧化钙、冰,需要克服的微粒间的相互作用 ①共价键  ②离子键  ③分子间作用力、氢键,正确的顺序是(  )
A..①②②③B.②③②①C.②①②③D.①①②③

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科目:高中化学 来源: 题型:解答题

5.我国产铜主要取自黄铜矿(CuFeS2),随着矿石品味的降低和环保要求的提高,湿法炼铜的优势日益突出.该工艺的核心是黄铜矿的浸出,目前主要有氧化浸出、配位浸出和生物浸出三种方法.
I.氧化浸出
(1)在硫酸介质中用双氧水将黄铜矿氧化,测得有SO42-生成.
①该反应的离子方程式为2CuFeS2+17H2O2+2 H+═2Cu2++2Fe3++4SO42-+18H2O.
②该反应在25-50℃下进行,实际生产中双氧水的消耗量要远远高于理论值,试分析其原因为H2O2受热分解,产物Cu2+、Fe3+催化H2O2分解等.
Ⅱ.配位浸出
反应原理:CuFeS2+NH3•H2O+O2+OH-→Cu(NH342++Fe2O3+SO42-+H2O(未配平)
(2)为提高黄铜矿的浸出率,可采取的措施提高氨水的浓度、提高氧压(其他合理答案也可给分)(.
(3)为稳定浸出液的pH,生产中需要向氨水中添加NH4C1,构成NH3•H2O-NH4Cl缓冲溶液.某小组在实验室对该缓冲体系进行了研究:25℃时,向a mol•L-1的氨水中缓慢加入等体积0.02mol•L-1的NH4C1溶液,平衡时溶液呈中性.则NH3•H2O的电离常数Kb=$\frac{2×1{0}^{-9}}{a}$(用含a的代数式表示);滴加NH4C1溶液的过程中水的电离平衡正向(填“正向”、“逆向”或“不”)移动.
Ⅲ.生物浸出在反应釜中加入黄铜矿、硫酸铁、硫酸和微生物,并鼓入空气,黄铜矿逐渐溶解,反应釜中各物质的转化关系如图所示.

(4)在微生物的作用下,可以循环使用的物质有Fe2(SO43、H2SO4(或Fe3+、H+)(填化学式),微生物参与的离子反应方程式为4Fe2++O2+4H+$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$4Fe3++2H2O或S8+12O2+8H2O$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$8SO42-+16H+任写一个(任写一个).
(5)假如黄铜矿中的铁元素最终全部转化为Fe3+,当有2mol SO42-生成时,理论上消耗O2的物质的量为4.25mol.

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科目:高中化学 来源: 题型:实验题

12.实验室中利用含银废料(主要含有AgNO3和AgCl)制取硝酸银的实验步骤如下:

步骤1:向废液中加入足量的NaCl溶液,将所得沉淀过滤,并洗涤干净.
步骤2:将沉淀放入烧杯,并放入铝片,再加入20%的Na2CO3溶液至浸没固体,加热搅拌,至沉淀变为灰白色[含有Ag、Al(OH)3和少量仍未反应的AgCl].取出铝片,过滤并洗涤沉淀.
步骤3:…
(1)步骤1中检验所加NaCl溶液已经足量的方法是静置,向上层清液中继续滴加NaCl溶液,若溶液不变浑浊,则NaCl已足量.
(2)步骤2加热时还产生能使澄清石灰水变浑浊的气体.写出该过程中发生反应的离子方程式:2Al+6AgCl+3CO3 2-+3H2O=2Al(OH)3+6Ag+6Cl-+3CO2↑.
(3)已知AgNO3和Al(NO33的溶解度曲线如图所示,请补充完整由步骤2中所得灰白色沉淀制取硝酸银晶体的实验方案:向所得灰白色混合物中加入足量稀盐酸,充分反应后,过滤;洗涤沉淀,向沉淀中加入足量稀硝酸,充分反应后,过滤;将所得滤液蒸发浓缩、冷却结晶,过滤;用冰水洗涤、干燥,得到硝酸银晶体(实验中必须使用的试剂有:稀盐酸、稀硝酸、冰水).
(4)已知:Ag++SCN-═AgSCN↓(白色).实验室可通过如下过程测定所制硝酸银样品的纯度(杂质不参与反应):
①称取2.000g制备的需要样品,加水溶解,定容到100mL溶液配制过程中所用的玻璃仪器除烧杯、玻璃棒外还有100mL容量瓶、胶头滴管.
②准确量取25.00mL溶液,酸化后滴入几滴铁铵矾[NH4Fe(SO42]溶液作指示剂,再用0.1000mol•L-1NH4SCN标准溶液滴定.滴定终点的实验现象为溶液变为(血)红色.
③重复②的操作两次,所用NH4SCN标准溶液的平均体积为29.00mL.则硝酸银的质量分数为98.60%.

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科目:高中化学 来源: 题型:选择题

2.某温度时,在2L密闭容器中,X、Y、Z三种气体物质的量随时间变化的曲线如图所示,下列说法中不正确的是(  )
A.该反应的化学方程式为3X+Y?2Z
B.反应到达平衡状态时,X的转化率为70%
C.反应开始到2min,Z的平均反应速率为0.05mol•L-1•min-1
D.为提高X的转化率,可适当增加Y的浓度

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科目:高中化学 来源: 题型:选择题

9.将下列各种物质分别与溴水混合,并振荡,不能发生反应,溶液分层且溴水层几乎无色的是(  )
A.乙酸B.乙烯C.乙醇D.

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科目:高中化学 来源: 题型:推断题

6.某化工厂利用甲烷与氯气反应得到的副产品来制取盐酸实现了变废为宝的梦想,其生产原理可在实验室中模拟如下,请根据要求填空:

(1)写出装置A中发生反应的化学方程式MnO2+4HCl(浓)$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$MnCl2+Cl2↑+2H2O;
(2)B装置的三种功能是①控制气流速度,②干燥混合气体,③均匀混合气体;
(3)设$\frac{V(C{l}_{2})}{V(C{H}_{4})}$=x,若理论上欲获得最多的氯化氢,则x值应≥4;
(4)在C装置中,经过一段时间的强光照射后,发现硬质玻璃管内壁有油珠附着,写出生成产物中分子量最大的物质的化学方程式CH4+4Cl2→CCl4+4HCl;
(5)D装置的作用是BCD(填编号);
A.收集气体  B.吸收氯气
C.防止倒吸 D.吸收氯化氢
(6)D装置除生成盐酸外,还含有有机物,从中分离出盐酸的最佳方法为分液;该装置还有缺陷,原因是没有进行尾气处理,其尾气主要成分为①②(填编号).
①CH4 ②CH3Cl ③CH2Cl2 ④CHCl3 ⑤CCl4

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科目:高中化学 来源: 题型:选择题

7.下列离子方程式书写正确的是(  )
A.Na2O2与H2O反应制备O2:Na2O2+H2O═2Na++2OH-+O2
B.硅与NaOH溶液的反应:Si+2OH-+H2O═SiO32-+2H2
C.硫酸与Ba(OH)2溶液反应:Ba2++OH-+H++SO42-═BaSO4↓+H2O
D.氯气溶于水的反应:Cl2+H2O═2H++Cl-+ClO-

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