练习册

  • 练习册
  • 试题
    精英家教网 > 高中化学 > 题目详情
    15．硝酸的还原产物比较复杂，硝酸越稀，还原产物中氮元素的化合价越低．某同学取适量的铁铝合金与足量很稀的硝酸充分反应，没有气体放出．在反应结束后的溶液中，逐滴加入5mol/L的NaOH溶液，所加NaOH溶液的体积（mL）与产生的沉淀的物质的量（mol）的关系如图所示．下列说法不正确的是（　　）
    A．反应中硝酸的还原产物为NH4+
    B．DE段反应的离子方程式为：NH4++OH-═NH3•H2O
    C．合金中铁和铝的物质的量之比为1：3
    D．图象中C点所加NaOH溶液的体积为7mL

    分析 铁铝合金与足量很稀HNO3充分反应，被氧化为Al3+、Fe3+，通过题意，反应始终没有气体生成，可以得出不会有氮的氧化物生成，由于硝酸的浓度越稀，对应还原产物中氮元素的化合价越低，可以推测N元素由+5变成了-3价；由图可得硝酸过量，加入氢氧化钠溶液应先与硝酸反应，再生成沉淀，当沉淀完全后，由图知继续加入氢氧化钠溶液，沉淀量不变，可得与NH4+发生了反应，则随着NaOH的滴加，发生的反应依次有：①H++OH-=H2O，②Fe3++3OH-=Fe（OH）3↓，Al3++3OH-=Al（OH）3↓，③NH4++OH-═NH3•H2O，④Al（OH）3+OH-=AlO2-+2H2O，
    A．根据分析可知，硝酸的还原产物为铵根离子；
    B．DE段沉淀的量不变，则发生铵根离子与氢氧根离子的反应；
    C．根据DE段消耗的氢氧化钠计算溶液中n（NH4+），根据EF段计算可知Al（OH）3的物质的量，再根据电子转移守恒，计算Fe的物质的量；
    D．计算出铁离子、铝离子和铵根离子的物质的量，结合消耗氢氧化钠的物质的量，可确定C值．

    解答 解：铁铝合金与足量很稀HNO3充分反应，被氧化为Al3+、Fe3+，通过题意，反应始终没有气体生成，可以得出不会有氮的氧化物生成，由于硝酸的浓度越稀，对应还原产物中氮元素的化合价越低，可以推测N元素由+5变成了-3价，由图可得硝酸过量，加入氢氧化钠溶液应先与硝酸反应，再生成沉淀，当沉淀完全后，由图知继续加入氢氧化钠溶液，沉淀量不变，可得与NH4+发生了反应，则随着NaOH的滴加，发生的反应依次有：
    ①H++OH-=H2O，②Fe3++3OH-=Fe（OH）3↓，Al3++3OH-=Al（OH）3↓，③NH4++OH-═NH3•H2O，④Al（OH）3+OH-=AlO2-+2H2O，
    A．根据分析可知，硝酸在反应中被还原成NH4+，故A正确；
    B．DE段沉淀的物质的量不变，说明铵根离子与氢氧根离子反应生成一水合氨，反应的离子方程式为：NH4++OH-═NH3•H2O，故B正确；
    C．由图可知，DE段消耗的氢氧化钠的体积为34mL-31mL=3mL，故该阶段参加反应的氢氧化钠为0.003L×5mol/L=0.015mol，根据NH4++OH-═NH3•H2O 可知，计算溶液中n（NH4+）=0.015ml，根据EF段发生Al（OH）3+OH-=AlO2-+2H2O，可知n[Al（OH）3]=0.010mol，根据铝元素守恒，故混合金属中n（Al）=0.010mol，根据电子转移守恒有3n（Fe）+3n（Al）=8n（NH4+），即3n（Fe）+3×0.010mol=8×0.015mol，解得：n（Fe）=0.03mol，故原混合物中铁粉与铝粉的物质的量之比为：0.03mol：0.01mol=3：1，故C错误；
    D．沉淀的总量可根据NH4+的量，根据NH4++OH-═NH3•H2O 得出n（NH4+）=（34-31）×10-3L×5mol/L=0.015 mol，根据氧化还原反应，N元素由+5价变为-3价，而金属都由0价变为+3价，可以运用电子守恒得出金属的物质的量为：$\frac{0.015mol×8}{3}$=0.04mol，滴加NaOH体积为31mL时，
    发生反应为①H++OH-=H2O，②Fe3++3OH-=Fe（OH）3↓，Al3++3OH-=Al（OH）3↓，可计算得出C点氢氧化钠溶液的体积为：31ml-$\frac{0.04mol×3}{5mol/L}$×103mL/L=7mL，故D正确；
    故选C．

    点评 本题考查混合物反应的计算，题目难度较大，涉及金属与硝酸的反应、离子方程式的书写、氧化还原反应的计算、混合物反应计算等知识点，解答此题关键是判断出硝酸的还原产物以及电子转移守恒的运用．

    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！
    相关习题

    科目：高中化学 来源： 题型：选择题

    5．在恒温恒容条件下，可逆反应：A（s）+2B（g）?2C（g）+D（g）△H＜0，在甲、乙、丙三个容器中建立平衡的相关信息如下表．则下列说法正确的是（　　）（Qc表示浓度熵）
    容器体积起始物质平衡时C的物质的量平衡时B的体积分数平衡常数
    甲1L1molA+2molB1molφ甲K甲
    乙1L4molC+2molDn1 molφ乙K乙
    丙2L4molC+2molDn2 molφ丙K丙
    A．在建立平衡的过程中，甲的Qc逐渐减小，乙和丙的Qc逐渐增大
    B．K甲=K丙＞K乙
    C．升高甲的温度，可使φ甲=φ乙
    D．n1=1.6，n2=2

    查看答案和解析>>

    科目：高中化学 来源： 题型：选择题

    6．从石墨中分离出来的石墨烯是已知最薄、最坚硬的物质，可制成电阻率最小的纳米材料，其结构如图所示．下列关于石墨烯的说法正确的是（　　）
    A．具有良好的导电性B．属于高分子化合物
    C．与金刚石互为同位素D．不能与氧气发生反应

    查看答案和解析>>

    科目：高中化学 来源： 题型：选择题

    3．光气的分解反应为：COCl2（g）?Cl2（g）+CO（g）△H＞0，反应体系达平衡后，各物质的浓度在不同条件下的变化状况如图所示，则下列说法正确的是（　　）
    A．从第10 min到第12 min时，生成Cl2的速率v（Cl2）=0.01 mol•L-1•min-1
    B．第8 min时与第18 min时反应的平衡常数不相同
    C．在第14 min时，改变的条件可能是压缩反应容器的体积
    D．CO在2-3min、12-13min和16-18min时平均反应速率相等

    查看答案和解析>>

    科目：高中化学 来源： 题型：多选题

    10．硫酸的产量是衡量一个国家化工水平的标志．2SO2（g）+O2（g）═2SO3（g）是工业制硫酸的主要反应之一．一定温度下，在甲、乙、丙三个容积均为2L的恒容密闭容器中投入SO2（g）和O2（g），其起始物质的量及SO2的平衡转化率如下表所示．
    甲乙丙
    起始物质的量n（SO2）/mol0.40.40.8
    n（O2）/mol0.240.480.48
    SO2的平衡转化率80%α1α2
    下列判断中，正确的是（　　）
    A．甲中反应的平衡常数大于乙B．平衡时，SO2的转化率：α1＜80%＜α2
    C．该温度下，乙中平衡常数值为400D．平衡时，丙中c（SO3）是甲中的2倍

    查看答案和解析>>

    科目：高中化学 来源： 题型：解答题

    20．元素周期表中ⅣA族元素（C、Si、Ge、Sn、Pb）的单质及其化合物的用途广泛．
    （1）在ⅣA族元素中，其最高价氧化物对应水化物酸性最强的是H2CO3（填化学式），简单气态氢化物沸点最低的是CH4（填化学式）．
    （2）金刚砂（SiC）的晶体结构与金刚石、晶体硅类似，它们均为原子晶体，其中熔沸点最低的是晶体硅（填名称）．
    （3）焦炭可用于制备电石、生产水煤气等，电石的主要成分是CaC2，CaC2的电子式是；制备电石还需要用到CaCO3．组成CaCO3的三种元素的第一电离能按从大到小的顺序排列为O＞C＞Ca（填元素符号）．
    （4）甲硅烷（SiH4）是一种无色的液体，遇到空气能发生爆炸性自燃，生成二氧化硅固体和水．在室温下，10g SiH4燃烧放出热量446kJ，请写出其燃烧的热化学方程式：SiH4（l）+2O2（g）=SiO2（s）+2H2O（l）△H=-1427.2kJ•mol-1．
    （5）铅是一种金属元素，可用作蓄电池的材料，其合金可作铅字、轴承、电缆包皮之用，还可做体育运动器材铅球等．配平下列化学反应方程式，把系数以及相关物质（写化学式）填写在空格上，并标出电子转移的方向和数目．
    5PbO2+2MnSO4+6HNO3=2HMnO4+3Pb（NO3）2+2PbSO4↓+2H2O．

    查看答案和解析>>

    科目：高中化学 来源： 题型：解答题

    7．某有机物X（C12H13O6Br）分子中含有多种官能团，其结构简式为（其中I、II为未知部分的结构）为推测X的分子结构，进行如图的转化：
    已知向E的水溶液中滴入FeCl3溶液发生显色反应；M（C2H2O4）能使蓝墨水褪色；G、M都能与NaHCO3溶液反应．请回答：
    （1）M的结构简式为HOOC-COOH；G分子所含官能团的名称是羧基、羟基；
    （2）E可以发生的反应有（选填序号）①③④；
    ①加成反应      ②消去反应      ③氧化反应      ④取代反应
    （3）由B转化成D的化学方程式是HOCH2CH2OH+O2$→_{△}^{催化剂}$OHC-CHO+2H2O；
    （4）G在一定条件下发生反应生成分子组成为C4H4O4的有机物（该有机物可使溴的四氯化碳溶液褪色），写出G发生此反应的化学方程式；
    （5）已知在X分子结构中，I里含有能与FeCl3溶液发生显色反应的官能团，且E分子中苯环上的一氯代物只有一种，则X的结构简式是；
    （6）F与G互为同分异构体，F的分子中只含有羧基、羟基和醛基三种官能团，且同一个碳原子上不能同时连有两个羟基．则F的分子结构有2种．

    查看答案和解析>>

    科目：高中化学 来源： 题型：选择题

    4．76.8mgCu与足量浓硝酸反应，铜作用完全后，如果NO3-减少2×10-3mol，则溶液中H+同时下降（　　）
    A．2.2×10-3molB．3.2×10-3molC．4.4×10-3molD．4.8×10-3mol

    查看答案和解析>>

    科目：高中化学 来源： 题型：选择题

    5．常温下，在下列指定条件的各溶液中，一定能大量共存的离子组是（　　）
    A．含0.1 mol/L-1SO2的溶液中：Na+、Ba2+、Br-、Cl-
    B．能与金属铝反应放出氢气的溶液中：K+、Mg2+、NO3-、SO42-
    C．碱性溶液中：K+、NH4+、SO42-、NO3-
    D．不能使酚酞变红的无色溶液中：Na+、K+、MnO4-、I-

    查看答案和解析>>

    同步练习册答案