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取一定质量的Fe、Cu混合物的粉末平均分成四等份,分别加入不同体积但同浓度的稀硝酸,实验中收集到的NO气体的体积及剩余固体的质量均记录在下表中(气体体积均在标准状况下测定).

(1)

计算稀硝酸的物质的量浓度;

(2)

填写上表中的空格.

答案:
解析:

(1)

c(HNO3)==4.00mol·L-1

(2)

解:由实验②与实验①的数据分析,平均每失1mol电子溶解的金属的质量为:

该值小于Cu的32g·mol-1,大于Fe的28g·mol-1,所以,溶解的金属是铁与铜的混合物.8.00g金属是铜.当溶解8.00g铜时(固体恰好全部溶解),据方程式①得:

消耗n(HNO3)=n(Cu)=×mol

V[HNO3(aq)]==0.833L产生V(NO)=mol××22.4L·mol-1=1.87L

所以,实验③共用稀硝酸:200mL+83.3mL=283L.共产生气体:4.48L+1.87L=6.35L.

据题意,实验②比实验①多溶解的金属中有如下关系:

56n(Fe)+64n(Cu)=9.2g

2[n(Fe)+n(Cu)]=0.1mol×3解得:在溶解的9.2g金属中有铁0.050mol,铜0.10mol

当加入400mL稀硝酸时,金属完全被氧化,在实验③的基础上,金属元素再失电子:

××1+0.050mol=0.20mol

稀硝酸再被还原产生NO:V(NO)=0.20mol××22.4L·mol-1=1.49L

所以,实验④共产生气体6.35L+1.49L=7.84L


练习册系列答案
相关习题

科目:高中化学 来源: 题型:

氯化铜晶体(CuCl2?xH2O)是重要的化工原料,可用作催化剂、消毒剂等.用孔雀石[主要含Cu2(OH)2CO3,还含少量Fe、Si的化合物]制备氯化铜晶体,方案如下:

已知:有关金属离子从开始沉淀到沉淀完全时溶液的pH:
Fe3+ Cu2+ Fe2+
开始沉淀的pH 2.7 5.4 8.1
沉淀完全的pH 3.7 6.9 9.6
(1)若溶液A含有的金属离子有Cu2+、Fe2+、Fe3+,则试剂①选用
B
B
(填字母).
A.Cu        B.Cl2          C.NH3?H2O          D.NaOH
(2)加入试剂②的目的是调节pH至a,a的范围是
3.7~5.4
3.7~5.4
.由溶液C获得CuCl2?xH2O,包含4个基本实验操作,这4个基本实验操作依次是
蒸发浓缩
蒸发浓缩
冷却结晶
冷却结晶
过滤和无水乙醇洗涤等操作,使用无水乙醇代替水进行洗涤的主要原因是
防止CuCl2?xH2O晶体溶解损失
防止CuCl2?xH2O晶体溶解损失

(3)为了测定制得的氯化铜晶体(CuCl2?xH2O)中x值,有同学设计了如下两种实验方案:
①称取一定质量的晶体加热使其失去结晶水,称量所得无水CuCl2的质量.该方案存在的问题是
CuCl2?xH2O晶体加热时会发生水解
CuCl2?xH2O晶体加热时会发生水解

②称取a g晶体、加入足量氢氧化钠溶液,过滤、洗涤、加热沉淀至质量不再减轻为止,称量所得固体的质量为b g.则x=
80a-135b
18b
80a-135b
18b
(用含a、b的代数式表示).

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科目:高中化学 来源: 题型:

氯化铜晶体(CuCl2?xH2O)是重要的化工原料,可用作催化剂、消毒剂等.用孔雀石[主要含Cu2(OH)2CO3,还含少量Fe、Si的化合物]制备氯化铜晶体,方案如图:

已知:有关金属离子从开始沉淀到沉淀完全时溶液的pH:
Fe3+ Cu2+ Fe2+
开始沉淀的pH 2.7 5.4 8.1
沉淀完全的pH 3.7 6.9 9.6
(1)若溶液A含有的金属离子有Cu2+、Fe2+、Fe3+,则试剂①可选用
B
B
(填字母).
A.Ca(ClO)2         B.H2O2            C.HNO3            D.KMnO4
反应的离子方程式为
2Fe2++2H++H2O2=2Fe3++2H2O
2Fe2++2H++H2O2=2Fe3++2H2O

(2)加入试剂②的目的是调节pH至a,a的范围是
3.7~5.4
3.7~5.4
.由溶液C获得CuCl2?xH2O,包含4个基本实验操作,这4个基本实验操作依次是
蒸发浓缩、冷却结晶
蒸发浓缩、冷却结晶
、过滤、用无水乙醇洗涤和风干等操作,使用无水乙醇代替水进行洗涤的主要原因是
防止CuCl2?xH2O晶体溶解损失
防止CuCl2?xH2O晶体溶解损失

(3)为了测定制得的氯化铜晶体(CuCl2?xH2O)中x值,有同学设计了如下实验方案:称取一定质量的晶体加热使其失去结晶水,称量所得无水CuCl2的质量.该方案存在的问题是
CuCl2?xH2O晶体加热时会发生水解
CuCl2?xH2O晶体加热时会发生水解

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科目:高中化学 来源: 题型:

CoCl2?6H2O是一种饲料营养强化剂.一种利用水钴矿[主要成分为Co2O3、Co(OH)3,还含少量Fe2O3、Al2O3、MnO等]制取CoCl2?6H2O的工艺流程如下:

已知:①浸出液含有的阳离子主要有H+、Co2+、Fe2+、Mn2+、Al3+等;
②部分阳离子以氢氧化物形式沉淀时溶液的pH见下表:
沉淀物 Fe(OH)3 Fe(OH)2 Co(OH)2 Al(OH)3 Mn(OH)2
开始沉淀 2.7 7.6 7.6 4.0 7.7
完全沉淀 3.7 9.6 9.2 5.2 9.8
(1)写出浸出过程中Co2O3发生反应的离子方程式
Co2O3+SO32-+4H+=2Co2++SO42-+2H2O
Co2O3+SO32-+4H+=2Co2++SO42-+2H2O

(2)NaClO3的作用是
将Fe2+氧化成Fe3+
将Fe2+氧化成Fe3+

(3)加Na2CO3调pH至5.2所得沉淀为
Fe(OH)3、Al(OH)3
Fe(OH)3、Al(OH)3

(4)萃取剂对金属离子的萃取率与pH的关系如右图.萃取剂的作用是
除去溶液中的Mn2+
除去溶液中的Mn2+
;其使用的适宜pH范围是
B
B

A.2.0~2.5   B.3.0~3.5  C.4.0~4.5
(5)为测定粗产品中CoCl2?6H2O含量,称取一定质量的粗产品溶于水,加入足量AgNO3溶液,过滤、洗涤,将沉淀烘干后称其质量.通过计算发现粗产品中CoCl2?6H2O的质量分数大于100%,其原因可能是
粗产品含有可溶性氯化物或晶体失去了部分结晶水
粗产品含有可溶性氯化物或晶体失去了部分结晶水
.(答一条即可)

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科目:高中化学 来源: 题型:

Fe2O3具有广泛的用途.
甲同学阅读有关资料得知:在高温下煅烧FeCO3可以得到Fe2O3.为了进一步验证此结论,他做了如下实验:
实验步骤 实验操作
I 取一定质量的FeCO3固体置于坩埚中,高温燃烧至质量不再减轻,冷却至室温.
II 取少量实验步骤I所得固体放于一洁净的试管中,用足量的稀硫酸溶解.
III 向实验步骤II所得溶液中滴加KSCN溶液,溶液变红.
由此甲同学得出结论:4FeCO3+O2 
 高温 
.
 
2Fe2O3+4CO2
(1)写出实验步骤Ⅲ中发生反应的离子方程式
 

(2)乙同学提出了不同的看法:煅烧产物可能是Fe3O4,因为Fe3O4也可以溶于硫酸,且所得溶液中也含有Fe3+.于是乙同学对甲同学的实验步骤Ⅲ进行了补充改进:检验实验步骤Ⅱ所得溶液中是否含有Fe2+.他需要选择的试剂是
 
(填序号).
a.氯水        b.氯水+KSCN溶液        c.K3[Fe(CN)6](铁氰化钾溶液)
(3)丙同学认为即使得到了乙同学预期的实验现象,也不能确定煅烧产物的成分.你认为丙同学持此看法的理由是
 

(4)丙同学进一步查阅资料得知,煅烧FeCO3的产物中,的确含有+2价铁元素.于是他设计了另一种由FeCO3制取Fe2O3的方法:先向FeCO3中依次加入试剂:稀硫酸、
 
(填名称)和
 
(填名称);再
 
(填操作名称),灼烧,即可得到Fe2O3

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科目:高中化学 来源: 题型:阅读理解

精英家教网我省从2013年12月1日零时起,车用汽油升级为“国Ⅳ”标准,汽油中的硫含量下降三分之二,对二氧化硫的排放有了大大的改善,SO2可以用Fe( NO33溶液吸收,某化学兴趣小组对SO2和 Fe( NO33 溶液的反应[0.1mol/L的Fe(NO33 溶液的 pH=2]做了相应探究.
探究Ⅰ:
(1)某同学进行了下列实验:取12.8g铜片和20mL 18mol?L-1的浓硫酸放在三颈瓶中共热,直至反应完毕,最后发现烧瓶中还有铜片剩余,同时根据所学的知识同学们认为还有较多的硫酸剩余.
①配制1mol/L的Fe(NO33溶液,需准确称量一定质量的Fe(NO33固体,在烧杯中溶解恢复到室温后,将溶液转移到容量瓶中,再经过洗涤、定容、摇匀可配得溶液,请回答将溶液转移至容量瓶中的操作方法
 

②装置A中反应的化学方程式是
 

③该同学设计求余酸的物质的量实验方案是测定产生气体的量.其方法有多种,请问下列方案中不可行的是
 
 (填字母).
A.将产生的气体缓缓通过预先称量的盛有碱石灰的干燥管,结束反应后再次称重
B.将产生的气体缓缓通入足量Na2S溶液后,测量所得沉淀的质量
C.用排饱和NaHSO3溶液的方法测定其产生气体的体积(折算成标准状况)
探究Ⅱ:
(2)为排除空气对实验的干扰,滴加浓硫酸之前应进行的操作是
 

(3)装置B中产生了白色沉淀,分析B中产生白色沉淀的原因,提出下列三种猜想:
猜想1:SO2与Fe3+反应;
猜想2:在酸性条件下SO2与NO3-反应;
猜想3:
 

①按猜想1,装置B中反应的离子方程式是
 
,证明该猜想1中生成的还原产物,某同学取少量溶液滴加几滴酸性高锰酸钾溶液,紫红色褪去,请分析该同学做法是否正确
 
(填“正确”或“不正确”),理由是
 

②按猜想2,只需将装置B中的Fe(NO33溶液替换为等体积的下列某种溶液,在相同条件下进行实验.应选择的替换溶液是
 
 (填序号).
a.1mol/L稀硝酸  b.pH=1的FeCl3溶液 c.6.0mol/L NaNO3和0.2mol/L盐酸等体积混合的溶液.

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