题目内容
【题目】1.52g 铜镁合金完全溶解于50mL 密度为1.40 g/mL、质量分数为63%的浓硝酸中,得到NO2和N2O4的混合气体1120 mL(标准状况),向反应后的溶液中加入1.0 mol/L NaOH溶液,当金属离子全部沉淀时,得到2.54 g沉淀。下列说法不正确的是( )。
A. 该合金中铜与镁的物质的量之比是2:1
B. 该浓硝酸中HNO3的物质的量浓度是14.0 mol/L
C. NO2和N2O4的混合气体中,NO2的体积分数是80%
D. 得到2.54 g沉淀时,加入NaOH溶液的体积是600 mL
【答案】D
【解析】设合金中Cu、Mg的物质的量分别为x、y,根据题目所给信息知64x+24y=1.52①;在反应过程中有:Cu-2e-=Cu2+、Mg-2e-=Mg2+,Cu2++2OH-=Cu(OH)2↓、Mg2++2OH-=Mg(OH)2↓,所以金属失去电子的物质的量等于金属阳离子完全沉淀所需OH-的物质的量,n(OH-)==0.06mol,故2x+2y=0.06②,由①和②组成方程组解得x=0.02 mol,y=0.01 mol。A项,由上述计算可得,铜与镁的物质的量之比是2∶1,A正确;B项,根据c=可得:c(HNO3)= molL-1=14.0 mol·L-1,B正确;由上述分析可知,Cu、Mg共失去0.06 mol电子,根据得失电子守恒,硝酸完全被还原为NO2,则NO2的物质的量应为0.06 mol,已知得到混合气体1 120 mL(标准状况),即0.05 mol混合气体,是因为存在2NO2N2O4,可求得N2O4为0.01 mol,NO2为0.04 mol,故C正确;D项,得到2.54 g沉淀时,消耗0.06 mol NaOH(浓度为1.0 mol·L-1),体积为60 mL,故D错误。
【题目】利用含铜、铁的粗锌制备硫酸锌及相关物质。工艺流程图及有关数据如下:
物质 | Cu(OH)2 | Zn(OH)2 | Fe(OH)3 | ZnS | CuS |
Ksp | 5.0×10-20 | 2.0×10-16 | 4.0×10-38 | 1.2×10-23 | 8.5×10-45 |
请回答下列问题:
(1)粗锌中的铜与混酸的稀溶液反应的化学方程式为__________________________,图中处理气体X要能够体现绿色化学思想,还需补充气体______(填化学式)。
(2)若溶液I中c(Cu2+)为0.05mol·L-1,则溶液II中c(Fe3+)>____mol·L-1。
(3)若固体A是Zn,取9.61 g固体C溶解于足量的500mL 2 mol·L-1稀硝酸中,共收集到标准状况下2.24L的气体,向所得溶液中加入2 mol·L-1NaOH溶液,则当生成沉淀最多时,沉淀的质量为_____g;若固体A是另一种物质,取部分固体C于试管中,加入盐酸产生有臭鸡蛋味气体,则该反应的离子方程式为________________________。
(4)溶液Ⅲ经过蒸发浓缩、____________、过滤、洗涤、干燥,即得到较纯净的硫酸锌晶体;溶液还可以制备ZnS,实际选择的是(NH4)2S溶液而不是Na2S溶液作为反应物,理由是后者制得的ZnS含有较多的杂质,则该杂质是____________(填化学式)。
(5)金属锌常用作酸性干电池的负极,干电池不使用时,由于负极与电解质溶液接触而发生自放电反应:2NH4++Zn=2NH3+H2↑+Zn2+,造成电量自动减少。写出铅蓄电池不使用时,其正极上发生自放电的化学方程式__________________________。