题目内容

9．有一硫酸和硝酸的混合溶液，取出20mL，加入足量BaCl2溶液，经过滤、洗涤、烘干后得沉淀9.32g；滤液与4mol/L的苛性钠溶液35mL恰好完全中和．试求：
（1）原混合溶液中硫酸和硝酸的物质的量浓度．
（2）另取10mL原溶液，加入0.96g铜粉共热，生成一氧化氮的体积为多少？（S．T．P．）
（3）另取10mL原溶液，加入1.92g铜粉共热，生成一氧化氮的体积为多少？（S．T．P．）
（4）向（3）反应后的溶液中加入多少毫升1mol/L硫酸就能将1.92g铜恰好完全溶解？

分析 （1）发生H2SO4+BaCl2═2HCl+BaSO4↓，沉淀9.32g为硫酸钡的质量，根据n=$\frac{m}{M}$计算硫酸钡的物质的量，根据方程式计算硫酸的物质的量，再根据c=$\frac{n}{V}$算硫酸的浓度；
滤液中氢离子物质的量不变，与氢氧化钠反应的离子方程式为H++OH-═H2O，根据NaOH的物质的量氢离子总的物质的量，进而计算硝酸的物质的量，再根据c=$\frac{n}{V}$算硝酸的浓度；
（2）（3）发生为3Cu+8H++2NO3-═3Cu2++4H2O+2NO↑，根据反应的离子方程式计算判断反应的过量问题，根据不足量的物质计算生成NO的物质的量，再根据V=nVm计算；
（4）根据（3）中缺少氢离子的物质的量计算将1.92g铜恰好完全溶解需要加入1mol/L的硫酸的体积．

解答 解：（1）沉淀9.32g为硫酸钡的质量，根据H2SO4+BaCl2═2HCl+BaSO4↓，
可知n（H2SO4）=n（BaSO4）=$\frac{9.32g}{233g/mol}$=0.04mol，
故原溶液中c（H2SO4）=$\frac{0.04mol}{0.02L}$=2mol/L；
滤液中氢离子物质的量不变，与4.0mol•L-1NaOH溶液反应，用去35mL碱液时恰好完全中和，由H++OH-═H2O，
可知n（H+）=n（OH-）=0.035L×4mol/L=0.14mol，溶液氢离子来源于硫酸、硝酸的电离，
故n（HNO3）+2×0.04mol=0.14mol，
解得n（HNO3）=0.06mol，
故原溶液中c（HNO3）=$\frac{0.06mol}{0.02L}$=3mol/L，
答：混合液中H2SO4的物质的量浓度为2mol/L、HNO3的物质的量浓度是3mol/L．
（2）0.96g铜的物质的量为：$\frac{0.96g}{64g/mol}$=0.015mol，10mL的混合溶液中含有硫酸0.02mol，硝酸是0.03mol，氢离子的物质的量是0.07mol，硝酸和铜反应的离子方程式为：
    3Cu+8H++2NO3-═3Cu2++4H2O+2NO↑
 3mol    8mol    2mol          
0.015mol 0.04mol 0.01mol
所以硝酸根和氢离子是过量的，Cu不足，完全反应，所以生成NO的物质的量是0.015mol×$\frac{2}{3}$=0.01mol，其标准状况下的体积是0.01mol×22.4L/mol=0.224L，
答：标况下能生成气体体积为0.224L；
（3）根据（2）可知，1.92g铜的物质的量为0.03mol，10mL的混合溶液中含有硫酸0.02mol，硝酸是0.03mol，氢离子的物质的量是0.07mol，硝酸和铜反应的离子方程式为：
    3Cu+8H++2NO3-═3Cu2++4H2O+2NO↑
 3mol    8mol    2mol          
0.03mol 0.08mol 0.02mol
所以硝酸根离子过量，氢离子不足，所以生成NO的物质的量是：0.07mol×$\frac{1}{4}$=0.0175mol，其标准状况下的体积是：0.175mol×22.4L/mol=0.392L，
答：标况下能生成气体体积为0.392L；
（4）根据（3）可知，氢离子还缺少的物质的量为：0.08mol-0.07mol=0.01mol，需要1mol/L的硫酸溶液体积为：$\frac{0.01mol}{1mol/L×2}$=0.005L=5mL，
答：向（3）反应后的溶液中加入5毫升1mol/L硫酸就能将1.92g铜恰好完全溶解．

点评 本题考查混合物计算、离子反应的计算，题目难度中等，明确发生反应实质为解答关键，注意硫酸和铜不反应，可以提供氢离子，只要氢离子足量，硝酸根就有可能被完全还原，注意掌握利用离子方程式进行计算的方法．

练习册系列答案
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2．以下互为同位素的是（　　）
A．金刚石与石墨B．D2与H2
C．CO与CO2D．${\;}_{17}^{35}$Cl与${\;}_{17}^{37}$Cl
20．下列操作能达到预期目的是（　　）
A．检验卤代烃中是否含有氯，可将其与NaOH溶液共热后滴加AgNO3溶液即可
B．根据外加电源的阴极保护法，把钢闸门与外加电源的正极连接就可以被保护
C．将乙醇与浓的氢溴酸混合加热可以制备溴乙烷
D．做过银镜反应实验的试管内壁附着银，用稀氨水可以洗去
17．有关反应5Cu+4H2SO4（浓）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Cu2S+3CuSO4+4H2O的叙述正确的是（　　）
A．氧化剂与还原剂的物质的量之比为1：5
B．每有1 mol Cu参加反应时转移2 mol e-
C．氧化产物只有CuSO4
D．浓硫酸既是氧化剂又是还原剂
4．使用单质铜制取硝酸铜，最适宜的方法是：（　　）
A．Cu+稀HNO3B．Cu$\stackrel{空气、△}{→}$CuO$\stackrel{硝酸}{→}$Cu（NO3）2
C．Cu+浓HNO3D．Cu$\stackrel{Cl_{2}}{→}$CuCl2$\stackrel{AgNO_{3}}{→}$Cu（NO3）2
14．图1中X为中学化学中的一种常见的盐，H为单质，F为淡黄色固体，M为常见的金属，图中部分反应产物及反应条件已略去．

（1）F的电子式为；G的化学式为Fe（OH）3．
（2）反应①的离子方程式为3Fe2++NO3-+4H+═3Fe3++NO↑+2H2O．
（3）若向100mL 盐X的溶液中加入9g金属单质M的粉末，充分搅拌后，过滤，烘干得（9.32g固体C，则滤液A中溶质的物质的量浓度为0.4mol/L（假设溶液体积不变）．
（4）盐酸可通过氯碱工业制取，氯碱工业是用电解饱和NaCl溶液的方法来制取NaOH、Cl2和H2，并以它们为原料生产一系列化工产品的工业生产．某化学兴趣小组进行有关电解食盐水的探究实验，电解装置如图2所示．
实验一：电解饱和食盐水．
实验二：电解不饱和食盐水及产物分析．
相同条件下，电解1mol/L NaCl溶液并收集两极产生的气体．在X处收集到V1mL气体，同时在Y处收集到V2mL
气体，停止电解．结果发现V2＜V1，且与电解饱和食盐水相比，Y处收集到的气体颜色明显较浅．经讨论分析，导致上述现象的原因有：
ⅰ．有部分C12溶解于NaCl溶液中；
ii．有O2生成．
①设计实验证明有部分C12溶解于NaCl溶液中，实验方案及现象为取少量石墨电极附近溶液，滴在淀粉KI试纸上，试纸变蓝．
②证明有O2生成并测定O2的体积．按如如图3所示装置进行实验．通过注射器缓缓地将在Y处收集到的V2mL气体全部推入装置A（盛有足量试剂）中，最终，量气管中收集到V3mL气体（设V1、V2、V3均在相同条件下测得）．装置A的作用是完全吸收氯气．
③实验中是否需要预先除净装置中的空气？否（填“是”或“否”）．
④实验二中，在石墨电极上生成Cl2的总体积为（V1-2V3）mL（用代数式表示）．
1．下列物质中，属于纯净物的是（　　）
A．石灰水B．空气C．生铁D．水
18．（1）已知：
O2（g）═O+2（g）+e-△H1=1175.7kJ•mol-1
PtF6（g）+e-═PtF6-（g）△H2=-771.1kJ•mol-1
O2+PtF6-（s）═O2+（g）+PtF6-△H3=482.2kJ•mol-1
则反应O2（g）+PtF6（g）═O2+PtF6-（s）△H=-77.6 kJ•mol-1 kJ•mol-1
（2）由C和S形成的液态化合物CS2，0.2mol/l CS2在O2中完全燃烧，生成两种气态氧化物，298K时放出热量215kJ． 该反应的热化学方程式为CS2（l）+3O2（g）=CO2（g）+2SO2（g）△H=-1075KJ/mol．
（3）已知：常温下0.1mol/L的某酸H2A的pH=4，则该酸为弱酸（填“强”或“弱”），H2A的电离方程式为H2A?H++HA-，该溶液中由水电离出的c（H+）=10-10mol/L．
（4）一定温度下，两种酸：a、盐酸  b、醋酸：
①当两种酸的物质的量浓度相同时，c（H+）：a＞ b（填“＞”、“＜”或“=”，下同）．
②在pH相同、体积相同的两种酸溶液中加入过量的铁粉，反应结束时生成H2的总体积：a＜ b．
③将pH相同，体积相同的两种酸溶液分别加水稀释100倍，所得溶液的pH值：a＞ b．
16．木糖醇是一种新型的甜味剂，它具有甜味足，溶解性好，防踽齿，适合糖尿病患者的需要．它是一种白色粉末状的结晶，结构简式为：，下列有关木糖醇的叙述中不正确的是（　　）
A．1mol木糖醇与足量钠反应最多可产生2.5molH2
B．木糖醇是一种单糖，不能发生水解反应
C．木糖醇易溶解于水，能发生酯化反应
D．糖尿病患者可以食用

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