绿矾(FeSO4?7H2O)在化学合成上用作还原剂及催化剂.工业上常用废铁屑溶于一定浓度的硫酸溶液制备绿矾．(1)98% 1.84g/cm3的浓硫酸在稀释过程中.密度下降.当稀释至50%时.密度为1.4g/cm3.50%的硫酸物质的量浓度为 .50%的硫酸与30%的硫酸等体积混合.混合酸的浓度为 40%．(2)实际生产用20%发烟硫酸(100克发烟� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

精英家教网 > 高中化学 > 题目详情

绿矾（FeSO₄?7H₂O）在化学合成上用作还原剂及催化剂，工业上常用废铁屑溶于一定浓度的硫酸溶液制备绿矾．
（1）98% 1.84g/cm³的浓硫酸在稀释过程中，密度下降，当稀释至50%时，密度为1.4g/cm³，50%的硫酸物质的量浓度为

（保留两位小数），50%的硫酸与30%的硫酸等体积混合，混合酸的浓度为

（填＞、＜、=）40%．
（2）实际生产用20%发烟硫酸（100克发烟硫酸含SO₃20克）配制稀硫酸，若用SO₃?nH₂O表示20%的发烟硫酸，则n=

（保留两位小数）．
（3）绿矾在空气中容易被部分氧化为硫酸铁，现取7.32克晶体溶于稀盐酸后，加入足量的BaCl₂溶液，过滤得沉淀9.32克；再通入112mL（标准状况）氯气恰好将Fe²⁺完全氧化，推测晶体的化学式为

．
（4）硫酸亚铁铵[（NH₄）₂SO₄?FeSO₄?6H₂O]（俗称莫尔盐），较绿矾稳定，在分析化学中常用来配制Fe²⁺的标准溶液，用此Fe²⁺的标准溶液可以测定剩余稀硝酸的量．现取8.64克Cu₂S和CuS的混合物用200mL 2mol/L稀硝酸溶液处理，发生反应如下：10NO₃^-+3Cu₂S+16H⁺→6Cu²⁺+10NO↑+3SO₄^2-+8H₂O，8NO₃^-+3CuS+8H⁺→3Cu²⁺+3SO₄^2-+8NO↑+4H₂O，剩余的稀硝酸恰好与V mL 2mol/L（NH₄）₂Fe（SO₄）₂溶液完全反应．已知：NO₃^-+3Fe²⁺+4H⁺→NO↑+3Fe³⁺+2H₂O
①V值范围

；
②若V=48，试计算混合物中CuS的质量分数（保留两位小数）．

考点：物质的量浓度的相关计算,化学方程式的有关计算,复杂化学式的确定

专题：计算题

分析：（1）根据c=

1000ρw

计算出密度为1.4g/cm³、质量分数为50%的硫酸物质的量浓度；假设密度相同，混合后质量分数为40%，由于硫酸的质量分数越大，溶液中含有的硫酸的质量越大，所以混合后硫酸的质量分数大于40%；
（2）20%发烟硫酸可表示为SO₃?nH₂O，通过整理即为：nH₂SO₄?（1-n）SO₃，根据20%发烟硫酸中H₂SO₄和SO₃的质量关系可得：98n：80（1-n）=（1-20%）：20%，解出n即可；
（3）根据沉淀9.32克为硫酸钡、氯气的物质的量计算出铁离子和亚铁离子的物质的量、再根据质量关系计算出含有的结晶水的质量，最后计算出晶体的化学式；
（3）①采用极限法计算与固体混合物反应需要的硝酸的物质的量，剩余的硝酸与（NH₄）₂Fe（SO₄）₂溶液反应计算需要的（NH₄）₂Fe（SO₄）₂溶液的体积；
②先根据（NH₄）₂Fe（SO₄）₂的物质的量计算与其反应的硝酸的物质的量，设固体混合物中两固体的质量，根据两固体的质量计算需要的硝酸的物质的量，然后列式计算出两固体的质量，根据质量分数公式计算即可．

解答： 解：（1）密度为1.4g/cm³、质量分数为50%的硫酸物质的量浓度为：

1000×1.4×50%

mol/L≈7.14mol/L；假如50%的硫酸与30%的硫酸密度相同，则混合后硫酸的质量分数为40%，由于50%的硫酸的密度大于30%的硫酸，所以混合后溶液中硫酸的质量偏大，硫酸的质量分数大于40%，
故答案为：7.14 mol?L^-1；＞；
（2）20%发烟硫酸可表示为SO₃?nH₂O，通过整理即为：nH₂SO₄?（1-n）SO₃，根据20%发烟硫酸中H₂SO₄和SO₃的质量关系可得：98n：80（1-n）=（1-20%）：20%，解得n=0.77，
故答案为：0.77；
（3）硫酸钡的物质的量为：

9.32g

233g/mol

=0.04mol，即n（FeSO₄）+3n（Fe₂（SO₄）₃）=0.04mol，标况下112mL氯气的物质的量为：

112×10-3

22.4L/mol

=0.005mol，根据反应关系式2Fe²⁺～Cl₂可知，硫酸亚铁的物质的量为：n（FeSO₄）=n（Fe²⁺）=2n（Cl₂）0.01mol，则3n（Fe₂（SO₄）₃）=0.04mol-0.01mol=0.03mol，7.32克晶体中结晶水的质量为：m（H₂O）=7.32g-152g/mol×0.01mol-400g/mol×0.01mol=1.8g，结晶水的物质的量为：n（H₂O）=

1.8g

18g/mol

=0.1mol，所以绿矾晶体中硫酸亚铁、硫酸铜、水的物质的量之比为0.01mol：0.01mol：0.1mol=1：1：10，所以晶体的化学式为：FeSO₄?Fe₂（SO₄）₃?10H₂O，故答案为：FeSO₄?Fe₂（SO₄）₃?10H₂O；
（4））①硝酸的物质的量为：0.20L×2mol/L=0.4mol，
假设固体混合物全部为Cu₂S，则n（Cu₂S）=

8.64g

160g/mol

=0.054mol，需要是硝酸的物质的量为x，
10NO₃^-+3Cu₂S+16H⁺→6Cu²⁺+10NO↑+3SO₄^2-+8H₂O
3 16
0.054mol x
x=

0.054mol×16

=0.288mol，
剩余的硝酸的物质的量为：0.4mol-0.288mol=0.112mol，
0.112mol硝酸和（NH₄）₂Fe（SO₄）₂溶液完全反应．
NO₃^-+3Fe²⁺+4H⁺→NO↑+3Fe³⁺+2H₂O
3mol 4
1×10^-3VL×2mol/L 0.112mol
解得V=42，
假设固体混合物全部为CuS，则n（CuS）=

8.64g

96g/mol

=0.09mol，需要硝酸的物质的量为y，
8NO₃^-+3CuS+8H⁺→3Cu²⁺+3SO₄^2-+8NO↑+4H₂O，
3 8
0.09mol y
y=

0.09mol×8

=0.24mol
剩余的硝酸的物质的量为：0.4mol-0.24mol=0.16mol．
0.112mol硝酸和（NH₄）₂Fe（SO₄）₂溶液完全反应．
      NO₃^-+3Fe²⁺+4H⁺→NO↑+3Fe³⁺+2H₂O
       3mol     4
1×10^-3VL×2mol/L 0.16mol
解得V=60，
所以V值范围为：42＜V＜60，
故答案为：42＜V＜60；
②若V=48，与48mL（NH₄）₂Fe（SO₄）₂溶液完全反应需要硝酸的物质的量为：
    NO₃^-+3Fe²⁺+4H⁺→NO↑+3Fe³⁺+2H₂O
    3mol    4
0.048L×2mol/L n
解得：n=0.128mol，
所以消耗的硝酸的物质的量为0.128mol，
故与固体混合物反应的硝酸的物质的量为：0.4mol-0.128mol=0.272mol，
设Cu₂S的物质的量xmol，CuS的物质的量为ymol，160x+96y=8.64g①．
10NO₃^-+3Cu₂S+16H⁺→6Cu²⁺+10NO↑+3SO₄^2-+8H₂O
       3     16
       x

16x

8NO₃^-+3CuS+8H⁺→3Cu²⁺+3SO₄^2-+8NO↑+4H₂O，
3 8
y

y=0.272②
由①②解得：

x=0.036

y=0.03

，
合物中CuS的质量分数为：

96g/mol×0.03mol

8.64g

×100%≈33.33%，
故：混合物中CuS的质量分数为33.33%．

点评：本题考查了物质的量浓度的计算、复杂化学式的确定、化学方程式的计算等知识，题目难度较大，涉及的计算量稍大，注意掌握物质的量概念及表达式，明确根据化学方程式进行计算的方法，其中（4）为难点，涉及到极端讨论法解题．

练习册系列答案

年级	高中课程	年级	初中课程
高一	高一免费课程推荐！	初一	初一免费课程推荐！
高二	高二免费课程推荐！	初二	初二免费课程推荐！
高三	高三免费课程推荐！	初三	初三免费课程推荐！
更多初中、高中辅导课程推荐,点击进入>>

相关习题

科目：高中化学 来源： 题型：

（1）欲配制500mL浓度为0.2mol/L的NaOH溶液，需要NaOH固体

g，称量固体时，应先在天平的左盘放一个

，称出其质量，再将NaOH固体置于其中称量．然后在

里加入适量的水，将上述固体溶解，待

后，转移到500mL的容量瓶中，洗涤，定容，翻转摇匀．
（2）在实验（1）中，若其它操作均正确，但定容时俯视刻度线，则所得溶液的浓度

（填“大于”、“等于”或“小于”）0.2mol/L．
（3）在实验（1）中，若NaOH溶液在转移至容量瓶时洒落少许，则所得溶液的浓度

（填“大于”、“等于”或“小于”）0.2mol/L．

查看答案和解析>>

科目：高中化学 来源： 题型：

下列离子方程式正确的是（　　）

A、氧化铁与稀硝酸反应：OH^-+H⁺=H₂O

B、小苏打与盐酸反应：CO₃^2-+2H⁺=CO₂↑+H₂O

C、Fe和盐酸反应：2Fe+6H⁺=2Fe³⁺+3H₂↑

D、少量CO₂通入NaOH溶液：CO₂+2OH^-=CO₃^2-+H₂O

查看答案和解析>>

科目：高中化学 来源： 题型：

设N_A为阿伏加德罗常数的值，下列叙述正确的是（　　）

A、常温常压下，22.4L乙烯中C-H键数为4N_A

B、1mol甲醇中含有C-H键的数目为4N_A

C、常温常压下，7.0g乙烯与丙烯的混合物中含有氢原子的数目为N_A

D、17g羟基（-OH）所含有的电子数为7N_A

查看答案和解析>>

科目：高中化学 来源： 题型：

如图是元素周期表的一部分：

族周期	ⅠA	ⅡA	ⅢA	ⅣA	ⅤA	ⅥA	ⅦA	0
二				①			②
三	③	④	⑤	⑥		⑦	⑧	⑨
四							⑩

请用表中番号①～⑩的元素符号或化学式填空：
（1）在这些元素中，化学性质最不活泼的元素符号为

，其原子的原子结构示意图为

．
（2）地壳中含量最多的金属元素是

；⑦、⑧、⑩三种元素的氢化物稳定性由强到弱的顺序为

，这三种氢化物的酸性由强到弱的顺序为：

．
（3）用电子式表示②与④形成化合物的过程

．
（4）这些元素中的最高价氧化物对应的水化物中，酸性最强的是

，碱性最强的是

．
（5）元素③的氢氧化物溶液与元素⑤的氢氧化物反应的离子方程式为：

．
（6）元素①是自然界中形成物质种类最多的元素，在有机物中往往存在同分异构体，请写出C₅H₁₂所有同分异构体的结构简式

．

查看答案和解析>>

科目：高中化学 来源： 题型：

根据名称写出下列有机物的结构简式，并判断下列有机物命名是否正确，如不正确，指出错误原因，然后再写出正确命名
（1）2，2，3，3-四甲基戊烷

；

（2）3，4-二甲基-4-乙基庚烷

；

（3）2，5-二甲基庚烷

；

（4）2，3-二甲基-6-乙基辛烷

；

（5）3，3-二甲基丁烷

；

（6）3-甲基-2-乙基戊烷

；

（7）2-乙基丁烷

；

（8）2，3，3-三甲基丁烷

；

（9）3，4，4-三甲基-1-戊炔

；

（10）3，5-二甲基-3-庚烯

；

（11）3-乙基-1-辛烯

；

（12）3-甲基-1戊烯

；

（13）2，3-二甲基戊烯

；

（14）5，5-二甲基-3-己烯．

；

．

查看答案和解析>>

科目：高中化学 来源： 题型：

回答下列问题
（1）在2FeBr₂+3Cl₂=2FeCl₃+2Br₂的反应中，被氧化的元素是

（2）铁钉在氯气中被锈蚀成棕褐色物质FeCl₃，而在盐酸中生成淡绿色溶液（FeCl₂）；浓盐酸中滴加KMnO₄溶液产生黄绿色气体（Cl₂）．则Cl₂、Fe³⁺、MnO₄^-氧化性由强到弱的顺序是

．
（3）已知CuO具有氧化性，能够和氨气反应生成两种单质，请写出在加热条件下CuO和NH₃反应的化学方程式

．
（4）在一定条件下，RO₃^n-和Cl₂可发生如下反应：RO₃^n-+Cl₂+2OH^-=RO₄^2-+2Cl^-+H₂O
由以上反应可知在上述过程中RO₃^n-被

（填“氧化”或“还原”），RO₃^n-中元素R的化合价是

．

查看答案和解析>>

科目：高中化学 来源： 题型：

下列实验操作与实验目的相对应的是（　　）

	实验操作	实验目的
A	制乙炔时用饱和食盐水代替水	加快化学反应速率
B	CH₄与C₂H₄混合气体通过盛有溴水的洗气瓶	除去中CH₄的C₂H₄
C	淀粉溶液水解后冷却至室温，加碘水观察现象	检验淀粉是否完全水解
D	将溴乙烷与氢氧化钠水溶液共热一段时间，再向冷却后的混合液中滴加硝酸银溶液	检验溴乙烷中的溴原子

A、A

B、B

C、C

D、D

查看答案和解析>>

科目：高中化学 来源： 题型：

用N_A表示阿伏加德罗常数的值，下列说法正确的是（　　）

A、常温常压下，22.4LH₂含有N_A个氢分子

B、标准状况下，22.4LH₂O含有N_A个水分子

C、1L1 mol/L的K₂SO₄溶液中，含N_A个K⁺

D、23g钠在氧气中完全燃烧失去N_A个电子

查看答案和解析>>

同步练习册答案

练习册

高中

初中

小学