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3.已知,过量铁粉与稀硝酸反应的方程式为:3Fe+8HNO3(稀)═3Fe(NO32+2NO↑+4H2O,计算:若在标准状况下,当生成2.24L NO气体时,
①参加反应的铁质量为多少?
②转移的电子物质的量为多少?
③被还原的氧化剂有多少物质的量?

分析 生成的NO在标准状况时的体积为2.24L,物质的量为n=$\frac{2.24L}{22.4L/mol}$=0.1mol,根据方程式可知,生成2molNO消耗3molFe,并消耗8mol硝酸,但在被消耗的8mol硝酸中,被还原的硝酸为2mol,根据反应后N的化合价为+2价来分析转移的电子的物质的量.

解答 解:①设参加反应的Fe的物质的量为xmol,根据方程式可知,
3Fe+8HNO3(稀)═3Fe(NO32+2NO↑+4H2O
3                                                    2
xmol                                             0.1mol
解得x=0.15mol,则质量m=nM=0.15mol×56g/mol=8.4g.
答:消耗Fe的质量为8.4g;
②由于反应前氮元素为+5价,而反应后N的化合价为+2价,故当生成0.1molNO时转移的电子的物质的量为0.1mol×(5-2)=0.3mol,
答:转移的电子物质的量为0.3mol;
③根据方程式可知,生成2molNO消耗3molFe,并消耗8mol硝酸,但在被消耗的8mol硝酸中,被还原的硝酸为2mol,被还原的硝酸的物质的量等于生成的NO的物质的量,即被还原的硝酸为0.1mol;
答:被还原的氧化剂物质的量为0.1mol.

点评 本题考查了有关方程式的计算、氧化还原反应计算,明确元素的化合价和氧化还原反应的相关概念是解本题的关键,该题解答氧化剂被还原时须注意硝酸中的氮部分被还原,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:选择题

13.下列说法中正确的是(  )
A.SiO2既能溶于NaOH溶液又能溶于氢氟酸,说明SiO2是两性氧化物
B.将Cu片置于浓H2SO4中,无明显现象,说明Cu在冷的浓硫酸中被钝化
C.“雷雨发庄稼”的实质是自然固氮
D.自来水厂可用明矾对水进行杀菌消毒

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科目:高中化学 来源: 题型:选择题

14.三氯化硼的熔点为-107℃,沸点为12.5℃,在其分子中键与键之间的夹角为120°,它能水解,有关叙述正确的是(  )
A.氯化硼液态时能导电而固态时不导电
B.硼原子以sp3杂化
C.氯化硼分子属极性分子
D.氯化硼遇水蒸气会产生白雾

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科目:高中化学 来源: 题型:解答题

11.填空:
(1)下列物质:①O2 ②三氯甲烷 ③CH3CH2CH2OH ④O3 ⑤CHCl3 ⑥CH3OCH2CH3 ⑦612C ⑧CH3CH(OH)CH3 ⑨613C ⑩CH3OH.其中属于同系物的有③⑩或⑧⑩(填序号,下同),互为同分异构体的有③⑥⑧,互为同素异形体的有①④,属于同位素的有⑦⑨.
(2)某些有机物的结构简式可用“键线式”表示,已知某环烷烃是平面结构,它的键线式为“”,其结构如红十字协会的会徽,因此有人将它称为“红十字烷”,写出它的分子式C12H24,当它发生一氯取代物时,能生成2种沸点不同的产物.
(3)某有机化合物A含碳77.8%,氢为7.40%,其余为氧.A的相对分子质量为甲烷的6.75倍,该有机物的分子式为C7H8O.

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科目:高中化学 来源: 题型:解答题

18.工业上利用N2和H2可以合成NH3,NH3又可以进一步制备联氨(N2H4)等.
(1)火箭常用N2H4作燃料,N2O4作氧化剂.已知:
N2(g)+2O2(g)=2NO2(g)△H=+67.7kJ•mol-1
N2H4(g)+O2(g)=N2(g)+2H2O(g)△H=-534.0kJ•mol-1
NO2(g)?$\frac{1}{2}$N2O4(g)△H=-26.35kJ•mol-1
试写出气态联氨在气态四氧化二氮中燃烧生成氮气和气态水的热化学方程式:
2N2H4(g)+N2O4(g)=3N2(g)+4H2O(g)△H=-1083kJ•mol-1
(2)联氨--空气燃料电池是一种碱性燃料电池,电解质溶液是20%~30%的氢氧化钾溶液.该电池放电时,正极的电极反应式为O2 +4e-+2H2O=4OH-
(3)在300℃时,改变起始反应物中氢气的物质的量对反应N2(g)+3H2(g)?2NH3(g)△H<0的影响如图所示.
①请在图中画出400℃时对应的图象.
②在a、b、c三点中,H2的转化率最高的是a(填字母).
(4)硝酸工业生产中的尾气可用纯碱溶液吸收,有关的化学反应为:2NO2+Na2CO3═NaNO2+NaNO3+CO2,NO+NO2+Na2CO3═2NaNO2+CO2
若在标准状况下有NO、NO2的混合气体(不考虑N2O4)恰好与50mL 1. 0mol•L-1的Na2CO3溶液反应完全,且生成NaNO2和NaNO3的物质的量的比为4:1,则在混合气体中NO气体的体积分数为多少?(请写出计算过程)

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科目:高中化学 来源: 题型:多选题

8.下列各组物质中,一定既不是同系物,又不是同分异构体的是(  )
A.C2H4和C5H6B.乙醇和二甲醚
C.正丁烷和异戊烷D.一溴乙烷和二溴乙烷

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科目:高中化学 来源: 题型:选择题

15.等质量的铁与过量的盐酸在不同的实验条件下进行反应,测得在不同时间(t)内产生气体体积(V)的数据如图所示,根据图示分析实现条件,下列说法中一定不正确的是(  )
 组别 对应曲线 c(HCl)/mol•L-1 反应温度/℃ 铁的状态
 1 a  30 粉末状
 2 b  30 粉末状
 3 c 2.5  块状
 4 d 2.5 30 块状
A.第1组实验中盐酸的浓度大于2.5mol•L-1
B.第2组实验中盐酸的浓度大于2.5mol•L-1
C.第3组实验的反应温度低于30℃
D.第4组实验的反应速度最慢

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科目:高中化学 来源: 题型:选择题

12.关于金属元素在自然界存在的情况的叙述中,正确的是(  )
A.金属元素仅存在于矿物中
B.金属元素存在于矿物和动物体內,但植物体內不含
C.少数金属元素以游离态存在,大多数金属元素以化合态存在
D.金属元素仅存在矿物中,动物和植物体內也不存在金属元素

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科目:高中化学 来源: 题型:选择题

13.下列有关物质性质的应用错误的是(  )
A.硅酸盐可用于制作光导纤维
B.FeCl3溶液能与Cu反应,可用于蚀刻印刷电路
C.明矾溶于水后会产生Al(OH)3胶体,可作为净水剂
D.液氨挥发时会吸收大量的热,可作为制冷剂

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