题目内容
一定量的CuS和Cu2S的混合物投入足量的HNO3中,收集到气体V L(标准状况),向反应后的溶液中(存在Cu2+和SO42-)加入足量NaOH,产生蓝色沉淀,过滤,洗涤,灼烧,得到CuO 12.0g,若上述气体为NO和NO2的混合物,且体积比为1:1,则V可能为
- A.9.0 L
- B.13.5 L
- C.15.7 L
- D.16.8 L
A
分析:利用极限法解答,假设混合物全是CuS,或混合物全是Cu2S,根据n=计算n(CuO),根据电子注意守恒计算n(CuS)、n(Cu2S),再根据电子转移数目守恒,计算n(NO)、n(NO2),根据V=nVm计算气体体积,实际气体介于二者之间.
解答:若混合物全是CuS,其物质的量n(CuS)=n(CuO)==0.15mol,转移电子物质的量=0.15×(6+2)=1.2mol.NO和NO2的体积相等,设NO为xmol、NO2为xmol,则3x+x=1.2,解得x=0.3,故气体体积V=0.6mol×22.4L/mol=13.44L;
若混合物全是Cu2S,其物质的量n(Cu2S)=n(CuO)=×0.15mol=0.075mol,转移电子物质的量0.075×10=0.75mol,设NO为xmol、NO2为xmol,3x+x=0.75,计算得x=0.1875,气体体积0.1875mol×2×22.4L/mol=8.4L,
故选A.
点评:本题考查氧化还原反应计算,难度中等,注意守恒思想与极限法的利用,是对学生综合能力的考查.
分析:利用极限法解答,假设混合物全是CuS,或混合物全是Cu2S,根据n=计算n(CuO),根据电子注意守恒计算n(CuS)、n(Cu2S),再根据电子转移数目守恒,计算n(NO)、n(NO2),根据V=nVm计算气体体积,实际气体介于二者之间.
解答:若混合物全是CuS,其物质的量n(CuS)=n(CuO)==0.15mol,转移电子物质的量=0.15×(6+2)=1.2mol.NO和NO2的体积相等,设NO为xmol、NO2为xmol,则3x+x=1.2,解得x=0.3,故气体体积V=0.6mol×22.4L/mol=13.44L;
若混合物全是Cu2S,其物质的量n(Cu2S)=n(CuO)=×0.15mol=0.075mol,转移电子物质的量0.075×10=0.75mol,设NO为xmol、NO2为xmol,3x+x=0.75,计算得x=0.1875,气体体积0.1875mol×2×22.4L/mol=8.4L,
故选A.
点评:本题考查氧化还原反应计算,难度中等,注意守恒思想与极限法的利用,是对学生综合能力的考查.
练习册系列答案
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工业上以软锰矿为原料,利用硫酸亚铁制备高纯二氧化锰的流程如下:
某软锰矿的主要成分为MnO2,还含有Si(16.27%)、Fe(5.86%)、Al(3.42%)、Zn(2.68%)和Cu(0.86%)等元素的化合物.部分阳离子以氢氧化物或硫化物的形式完全沉淀时溶液的pH见下表.
回答下列问题:
(1)硫酸亚铁在酸性条件下将MnO2还原为MnSO4,酸浸时发生的主要反应的离子方程式为 .
(2)调节pH时不用氢氧化钠原因是: ,理论上,调节pH的最小值为 ,滤渣B的主要成分是 .
(3)加入MnS的目的是除去 杂质.
(4)碱性锌锰电池中,MnO2参与的电极反应方程式为 .回收废旧碱性锰电池中的锰,可向含锰混合物中加入一定量的稀硫酸、稀草酸,并不断搅拌至无气泡为止,其主要反应为:2MnO(OH)+MnO2+2H2C2O4+3H2SO4=3MnSO4+4CO2↑+6H2O,该方法的优点是 .
某软锰矿的主要成分为MnO2,还含有Si(16.27%)、Fe(5.86%)、Al(3.42%)、Zn(2.68%)和Cu(0.86%)等元素的化合物.部分阳离子以氢氧化物或硫化物的形式完全沉淀时溶液的pH见下表.
沉淀物 | Al(OH)3 | Fe(OH)3 | Fe(OH)2 |
Mn(OH)2 | CuS | ZnS | MnS | FeS |
pH | 5.2 | 3.2 | 9.7 | 10.4 | ≥-0.42 | ≥2.5 | ≥7 | ≥7 |
(1)硫酸亚铁在酸性条件下将MnO2还原为MnSO4,酸浸时发生的主要反应的离子方程式为
(2)调节pH时不用氢氧化钠原因是:
(3)加入MnS的目的是除去
(4)碱性锌锰电池中,MnO2参与的电极反应方程式为