题目内容

在200mL的混合溶液中,硝酸和硫酸的物质的量的浓度均为0.2mol/L,向该混合液中加入3.84g的铜,加热使其充分反应。试计算:
(1)理论上生成的一氧化氮(标准状况下)的体积是多少升?
(2)若反应后溶液的体积不发生变化,溶液中Cu2物质的量浓度是多少?

(6分)(1)、解:n(HNO3)=n(H2SO4)=0.2mol/L×0.2L=0.04mol,n(Cu)=3.84g÷64g/mol=0.06mol;n(H+)=n(HNO3)+2n(H2SO4)=0.12mol,n(NO3)=n(HNO3)=0.04mol;3Cu+8H++2NO3=3Cu2++2NO↑+4H2O,反应物的化学计量数之比等于物质的量之比,则铜、硝酸根离子均过量,氢离子完全反应,应根据n(H+)计算n(NO);n(NO)=n(H+)/4=0.12mol/4=0.03mol;V(NO)=n?Vm=0.03mol×22.4L/mol=0.672L;(2)、根据生成物与反应物的化学计量数之比等于物质的量之比,则反应后溶液中n(Cu2+)=3n(H+)/8=0.045mol;由于反应前后溶液的体积不变,则c(Cu2+)=n(Cu2+)/V=0.045mol÷0.2L=0.225mol/L。

解析试题分析:(1)、解:n(HNO3)=n(H2SO4)=0.2mol/L×0.2L=0.04mol,n(Cu)=3.84g÷64g/mol=0.06mol;n(H+)=n(HNO3)+2n(H2SO4)=0.12mol,n(NO3)=n(HNO3)=0.04mol;3Cu+8H++2NO3=3Cu2++2NO↑+4H2O,反应物的化学计量数之比等于物质的量之比,则铜、硝酸根离子均过量,氢离子完全反应,应根据n(H+)计算n(NO);n(NO)=n(H+)/4=0.12mol/4=0.03mol;V(NO)=n?Vm=0.03mol×22.4L/mol=0.672L;(2)、根据生成物与反应物的化学计量数之比等于物质的量之比,则反应后溶液中n(Cu2+)=3n(H+)/8=0.045mol;由于反应前后溶液的体积不变,则c(Cu2+)=n(Cu2+)/V=0.045mol÷0.2L=0.225mol/L。
考点:考查硝酸根离子在酸性条件下的氧化性、物质的量在化学方程式或离子方程式计算中的应用、物质的量、气体体积、气体摩尔体积、物质的量浓度、物质的质量等相关知识。

练习册系列答案
相关题目

现有两份铵盐样品A、B,其成分都是(NH4)2SO4、NH4HSO4的混合物。甲、乙两个研究性学习小组的同学想要确定A和B中各成分的含量。
甲组同学取了数分相同质量的样品A溶于水,然后分别加入不同体积的1mol/L的NaOH溶液,水浴加热至气体全部逸出。(此温度下,铵盐不分解)。该气体干燥后用足量的浓硫酸完全吸收。浓硫酸增重的质量与加入NaOH溶液的体积的关系如图。分析该图像,并回答下列问题:

(1)写出ab段涉及的离子方程式:                                                            。
(2)c点对应的数值是           ;样品A中(NH4)2SO4、NH4HSO4的物质的量之比为          。乙组同学取了数份不同质量的样品B,分别加入到200mL 1mol/L的NaOH溶液中,同样用水浴加热,将逸出气体干燥后再用浓H2SO4吸收。测定结果如下表:

实验编号




铵盐的质量(g)
9.88
19.76
29.64
49.40
浓硫酸增加的质量(g)
m
m
1.36
0
 
分析该表,并回答下列问题:
(3)①分析实验数据可知,实验编号为        的实验中,氢氧化钠足量,铵盐中的铵根离
子完全转化成气体;m的值为               
②计算样品B中氮元素的质量分数。(用小数表示,保留两位小数)
(1)乙组同学在研究时发现,浓硫酸增重的质量与样品B的质量之间满足一定的函数关系。假设样品的质量为x(g),浓硫酸增重的质量为y(g)。求:当x在不同范围时y与x的函数关系。

铁盐在工业、农业、医药等领域有重要的价值。
(1)将55.600g绿矾(FeSO4?7H2O,式量为278)在高温下加热,充分反应后生成Fe2O3固体和SO2、SO3、水的混合气体,则生成Fe2O3的质量为        g;SO2        mol。
(2)实验室可用以下方法制备摩尔盐晶体[(NH4)2SO4·FeSO4·6H2O,式量为392]。
Ⅰ.将4.400g铁屑(含Fe2O3)与25mL3mol/L H2SO4充分反应后,得到 FeSO4和H2SO4的混合溶液,稀释溶液至100mL,测得其pH=1。
①铁屑中Fe2O3的质量分数是         (保留两位小数)。
Ⅱ.向上述100mL溶液中加入与该溶液中FeSO4等物质的量的(NH4)2SO4晶体,待晶体完全溶解后蒸发掉部分水,冷却至t℃,析出摩尔盐晶体12.360g,剩余溶液的质量为82.560g。
②t℃时,(NH4)2SO4·FeSO4·6H2O的溶解度是          g/100g水(保留两位小数)。
(3)黄铁矾是难溶于水且不含结晶水的盐,它由两种阳离子和两种阴离子构成。工业上常用生成黄铁矾的方法除去溶液中的Fe2+,原理是:用氧化剂将Fe2+氧化为Fe3+,Fe3+的水解产物与溶液中某些离子一起生成黄铁矾沉淀。
实验室模拟工业过程的操作如下:
向1L 0.0500mol/L的稀硫酸中加入16.680g绿矾,完全溶解后,依次加入1.065gNaClO3(式量106.5)和1.610gNa2SO4?10H2O(式量322),充分反应后,得到9.700g黄铁矾沉淀。所得无色溶液中含有的H+为0.16 mol,SO42—为0.075 mol,Cl—为0.01mol。
计算并确定黄铁矾的化学式。

某化学实验小组制备硫酸亚铁铵晶体并设计实验测定其组成,他们进行了以下实验。
Ⅰ.向FeSO4溶液中加入饱和(NH4)2SO4溶液,经过“一系列操作”后得到一种浅蓝绿色的硫酸亚铁铵晶体,这种晶体俗名“摩尔盐”,它比绿矾稳定得多。将摩尔盐低温烘干后,称取7.84 g加热至100 ℃失去结晶水,质量变为5.68 g。
Ⅱ.选择图所示的部分装置连接起来,检查气密性后,将上述5.68 g固体放入A装置的锥形瓶中,再向锥形瓶中加入足量NaOH浓溶液,充分吸收产生的气体并测出气体质量为0.68 g。

Ⅲ.向A中加入适量3%的H2O2溶液,充分振荡后滤出沉淀,洗净、干燥、灼烧后,测得其质量为1.6 g。
根据上述实验回答下列问题:
(1)实验Ⅰ中,“一系列操作”依次为________、________和过滤,要检验FeSO4溶液中是否含有Fe3常用的试剂是________。
(2)实验Ⅱ中,选择的装置是A接________接________(填代号),A装置中未使用分液漏斗的理由是____________________________________________________________
(3)向锥形瓶中加入NaOH溶液的操作方法是_________________________________________________________
吸收A中产生的气体所用试剂应是________;实验小组的同学为保证A中产生的气体被完全吸收,以准确测量其质量,他们在A中反应停止后再进行的操作是__________________________________________________________
(4)根据上述实验数据计算,此摩尔盐中,n(NH4+)∶n(Fe2)∶n(SO42)∶n(H2O)=____________。

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