题目内容
1.52g铜镁合金完全溶解于50mL密
度为1.40g·mL-1、质量分数为63%的浓硝酸中,得到NO2和N2O4的混合气体1120mL(标准状况),向反应后的溶液中加入1.0mol·L-1NaOH溶液,当金属离子全部沉淀时,得到2.54g沉淀。
(1)该合金中铜与镁的物质的量之比是 。
(2)NO2和N2O4的混合气体中,NO2的体积分数是 。
(3)得到2.54 g沉淀时,加入NaOH溶液的体积是 mL
【知识点】本题考查化学方程式的有关计算;有关混合物反应的计算
【答案解析】(1)2:1
(2)80℅
(3)640mL
解析:(1).金属离子全部沉淀时,得到2.54g沉淀为氢氧化铜、氢氧化镁,故沉淀中氢氧根的质量为2.54g-1.52g=1.02g,氢氧根的物质的量为1.02g/17g/mol=0.06mol,根据电荷守恒可知,金属提供的电子物质的量等于氢氧根的物质的量,令铜、镁合金中Cu、Mg的物质的量分别为xmol、ymol,则:2x+2y=0.06 ,64x+24y=1.52,解得x=0.02,y=0.01,故合金中铜与镁的物质的量之比是0.02mol:0.01mol=2:1。(2).NO2和N2O4混合气体的物质的量为: 1.12L÷22.4L/mol=0.05mol,令二氧化氮的物质的量为amol,则四氧化二氮的物质的量为(0.05-a)mol,根据电子转移守恒可知,a×1+(0.05-a)×2×1=0.06,解得a=0.04,NO2的体积分数是80℅.(3)反应后溶质为硝酸钠,根据氮元素守恒可知,硝酸钠的物质的量为0.05L×14mol/L-0.04mol-(0.05-0.04)×2=0.64mol,根据钠离子守恒可知n(NaOH)=n(NaNO3)=0.64mol,故需要氢氧化钠溶液的体积为0.64mol÷1mol/L=0.64L=640mL,
【思路点拨】本题考查混合物的有关计算,难度中等,理解反应发生的过程是关键,是对学生综合能力的考查,注意根据守恒思想进行的解答
为研究铜与浓硫酸的反应,某化学兴趣小组进行如下实验。
实验Ⅰ:反应产物的定性探究。
实验装置如图所示:(固定装置已略去)
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(1)A中反应的化学方程式为 。
(2)F烧杯中的溶液通常是 。
(3)实验过程中,能证明浓硫酸中硫元素的氧化性强于氢元素的现象是
。
(4)实验结束后,证明A装置试管中反应所得产物是否含有铜离子的操作方法是 。
(5)为说明浓硫酸中的水是否影响B装置现象的判断,还须进行一次实验。实验方案为 。
实验Ⅱ:反应产物的定量探究
(6)在铜与浓硫酸反应的过程中,发现有黑色物质出现,经查阅文献获得下列资料。
资料1:
| 硫酸/mol·L-1 | 黑色物质出现的温度/℃ | 黑色物质消失的温度/℃ |
| 15 | 约150 | 约236 |
| 16 | 约140 | 约250 |
| 18 | 约120 | 不消失 |
资料2:X-射线晶体分析表明,铜与浓硫酸反应生成的黑色物质为Cu2S、CuS、Cu7S4中的一种或几种。仅由上述资料可得出的正确结论是 __。
a.铜与浓硫酸反应时所涉及的反应可能不止一个
b.硫酸浓度选择适当,可避免最后产物中出现黑色物质
c.该反应发生的条件之一是硫酸浓度≥15 mol/L
d.硫酸浓度越大,黑色物质越快出现、越难消失
(7)为测出硫酸铜的产率,将该反应所得溶液中和后配制成250.00 mL溶液,取该溶液25.00 mL加入足量KI溶液振荡,以淀粉溶液为指示剂,用b mol/L Na2S2O3溶液滴定生成的I2,3次实验平均消耗该Na2S2O3溶液V mL。若反应消耗铜的质量为a g,则硫酸铜的产率为 _。(已知:2Cu2++4I-===2CuI+I2,2S2O
+I2===S4O
+2I-)