题目内容

将铁粉和铜粉的均匀混合物平均分成四等份，分别加入同浓度的稀硝酸，充分反应，在标准状况下生成NO的体积和剩余金属的质量如下表（设硝酸的还原产物只有NO）下列计算结果正确的是（　　）
编号①②③④
稀硝酸体积/mL100200300400
剩余金属/g18.09.600
NO体积/mL224044806720V
A、①中溶解了5.6gFe
B、④中V=6720
C、①的上层清液中含有Fe2+、Fe3+、Cu2+
D、硝酸的浓度为4mol/L
考点：化学方程式的有关计算
专题：计算题
分析：A．由表中数据可知，实验①②都有金属剩余，则溶液中不可能含有硝酸铁，溶液中金属离子为+2价，在实验①的基础上加入100mL硝酸，参加反应的金属的质量为18g-9.6g=8.4g，生成NO的体积为4480mL-2240mL=2240mL，NO物质的量为0.1mol，根据电子转移守恒可知，参加反应金属的物质的量为
0.1mol×(5-2)
2
=0.15mol，参加反应金属的平均摩尔质量为
8.4g
0.15mol
=56g/mol，故该过程只有Fe参加反应，故实验①只有Fe参与反应，根据NO的体积结合方程式计算参加反应Fe的物质的量；根据m=nM计算①中参加反应Fe的质量；
B．实验②中Fe与硝酸恰好反应生成硝酸亚铁，在实验②的基础上加入100mL硝酸，参加反应的金属的质量为9.6g，在实验③的基础上再加入100mL硝酸，为硝酸与溶液中亚铁离子反应生成NO，溶液中亚铁离子的物质的量为0.3mol，根据电子转移守恒和据V=nVm计算生成的气体体积；
C．由表中数据可知，实验①②都有金属剩余，根据实验①发生反应3Fe+8HNO3═3Fe（NO3）2+2NO↑+4H2O分析解答；
D．实验①硝酸全部反应，根据c=
n
V
计算硝酸的物质的量浓度；
解答： 解：由表中数据可知，实验①②都有金属剩余，则溶液中不可能含有硝酸铁，溶液中金属离子为+2价，在实验①的基础上加入100mL硝酸，参加反应的金属的质量为18g-9.6g=8.4g，生成NO的体积为4480mL-2240mL=2240mL，NO物质的量为0.1mol，根据电子转移守恒可知，参加反应金属的物质的量为
0.1mol×(5-2)
2
=0.15mol，参加反应金属的平均摩尔质量为
8.4g
0.15mol
=56g/mol，故该过程只有Fe参加反应，故实验①只有Fe参与反应；
在实验②的基础上加入100mL硝酸，参加反应的金属的质量为9.6g，生成NO的体积为6720mL-4480mL=2240mL，NO物质的量为0.1mol，若该过程只有Cu参加反应，根据电子转移守恒，则Cu的物质的量=
0.1mol×(5-2)
2
=0.15mol，Cu的质量=0.15mol×64g/mol=9.6g，等于参加反应金属的质量，故该过程只有Cu反应，且Cu恰好完全反应，故加入200mL硝酸时，Fe恰好反应生成硝酸亚铁，在实验③的基础上再加入100mL硝酸，为硝酸与溶液中亚铁离子反应生成NO，
A．由上述分析可知，实验①发生反应3Fe+8HNO3═3Fe（NO3）2+2NO↑+4H2O，生成NO的物质的量为
2.24L
22.4L/mol
=0.1mol，根据方程式可知，参加反应的Fe的物质的量为0.1mol×
3
2
=0.15mol，故参加反应Fe的质量=0.15mol×56g/mol=8.4g，故A错误；
B．由上述分析可知，实验②中Fe与硝酸恰好反应生成硝酸亚铁，生成NO的物质的量=
4.48L
22.4L/mol
=0.2mol，由3Fe+8HNO3═3Fe（NO3）2+2NO↑+4H2O可知，溶液中亚铁离子的物质的量为0.3mol，在实验③的基础上再加入100mL硝酸，为硝酸与溶液中亚铁离子反应生成NO，根据电子转移守恒可知，生成NO的物质的量为：
0.3mol×(3-2)
5-2
=0.1mol，故生成NO的体积为：0.1mol×22.4L/mol=2.24L，则V=6.72L+2.24L=8.96L，故B错误；
C．实验①发生反应3Fe+8HNO3═3Fe（NO3）2+2NO↑+4H2O，硝酸量不足，金属过量，所以不可能有Fe3+、Cu2+，故C错误；
D．实验①发生反应3Fe+8HNO3═3Fe（NO3）2+2NO↑+4H2O，生成NO的物质的量为
2.24L
22.4L/mol
=0.1mol，根据方程式可知，参加反应的硝酸的物质的量为0.1mol×4=0.4mol，故硝酸的物质的量浓度为：c=
0.4mol
0.1L
=4mol/L，故D正确；
故选D．
点评：本题考查混合物的有关计算，根据表中数据判断各阶段发生的反应是解题关键，侧重对学生综合能力的考查，本题过程复杂、计算量较大，为易错题目，难度较大．
练习册系列答案
相关题目
某矿样用过量酸溶解并过滤，所得滤液A主要含CO32-、Ni2+、SO42-、H+、Fe2+、Fe3+、OH-、Mg2+、Mn2+等九种离子中的七种．将A中含金属因素进行分离以备利用，部分流程如图所示：

可能用到的有关数据如表：
物质开始沉淀的pH沉淀完全的pHKap（25℃）
Fe（OH）32.73.74.0×10-38
Fe（OH）27.69.68.0×10-16
Ni（OH）27.29.25.5×10-16
Mg（OH）29.611.11.2×10-11
请根据题给信息填空；
（1）滤液A中不能大量存在的两种离子是
 
；
（2）已知“滤渣Ⅰ”是MnO2，步骤①发生的氧化还原反应离子方程式为
 
；
（3）常温下，某Ni（OH）2、Mg（OH）2共沉淀的混合体系中，若c（Ni2+）=5.5×10-11mol?L-1，则c(Mg2+)mm
 

（4）假定步骤①中NaClO恰好反应，欲检查滤液3中的酸根离子，需优先检验
 
（填离子符号）；
（5）为测定该矿样中铁因素的含量，取20.0g矿石，按上述流程操作，将
 
（“滤渣1”、“滤渣2”或“滤渣3”）
完全酸溶，再使其中的铁元素还原为Fe2+，然后将所得溶液稀释到100mL，取出20.00mL，用0.1000mol?L-1KMnO4溶液滴定，达到滴定终点时溶液颜色为
 
色，共消耗KMnO4溶液16.00mL，经计算矿样中铁元素的质量分数为
 
．
某学生欲配制6.0mol/L的H2SO4 1000mL，实验室有三种不同浓度的硫酸：①480mL 0.5mol/L的硫酸：②150mL 25%的硫酸（p=1.18g/mL）；③足量的18mol/L的硫酸．有三种规格的容量瓶：250mL、500mL、1000mL．老师要求把①②两种硫酸全部用完，不足的部分由③来补充．
请回答下列问题：
（1）实验所用25%的硫酸的物质的量浓度为
 
mol/L（保留1位小数）．
（2）配制该硫酸溶液应选用容量瓶的规格为
 
mL．
（3）配制时，该同学的操作顺序如下，请将操作步骤B、D补充完整．
A．将①②两溶液全部在烧杯中混合均匀；
B．用量筒准确量取所需的18mol/L的浓硫酸
 
mL，沿烧杯内壁倒入上述混合液中，并用玻璃棒搅拌，使其混合均匀；
C．将混合均匀的硫酸沿玻璃棒注入所选的容量瓶中；
D．
 
；
E．振荡，继续向容量瓶中加水，直到液面接近刻度线1cm-2cm处；
F．改用胶头滴管加水，使溶液的凹面恰好与刻度线相切；
G．将容量瓶盖紧，振荡，摇匀．
（4）如果省略操作D，对所配溶液浓度有何影响？
 
（填“偏大”、“偏小”或“无影响”）．（5）进行操作C前还需注意
 
．
对于2SO2（g）+O2（g）═2SO2（g）反应，当密度保持不变，在恒温恒容或恒温恒压条件下，均不能作为达到化学平衡状态的标志．
 
（判断对错）
亚硝酸钠（NaNO2）易溶于水，微溶于乙醚，是常用的食品发色剂
（1）第一电离能：N
 
O（填“＜”、“＞”或“=”）；NO2-的空间构型为
 

（2）亚硝酸钠在320℃会分解生成氧化钠、一氧化二氮等物质，该反应的化学方程式为
 

（3）亚硝酸钠是亚硝酸的钠盐．HNO2的结构如图所示，则HNO2分子中有
 
个σ键：HNO2的酸性比HN03弱是因为
 

（4）亚硝基钻钠{Na3[Co（NO2）6]}是钴的一种配合物，易溶于水，与钾离子反应生成淡黄色的K2Na[Co（NO2）6]沉淀，可用于检验K-的存在
 

①基态Co3+的价层电子排布图为
 

②用亚硝酸钻钠检验f的离子方程式是
③金属钻的堆积方式如图所示，若一个钻原子的半径为r，则晶胞的体积V（晶胞）=
 
．
用下列所实验装置进行相应实验，能达到实验目的是（　　）
A、用图Ⅰ所示装置吸收尾气中的二氧化碳
B、用图Ⅱ所示装置配制100mL0.500mol?L-1稀硫酸
C、用图Ⅲ所示装置除去溴苯中少量的溴
D、用图Ⅳ所示装置进行已知浓度的氢氧化钠溶液测定盐酸浓度的实验
玻璃棒是化学实验中常用的仪器，其作用是用于搅拌、过滤或转移液体时引流．下列有关实验过程中，肯定不需要使用玻璃棒进行操作的是
 
（可以多选）
A．用PH试纸测定Na2CO3溶液的PH
B．从氯酸钾和二氧化锰制取氧气的剩余固体中提取KCl
C．实验室用新制的FeSO4溶液和预处理过的NaOH溶液制备Fe（OH）2白色沉淀
D．配制一定物质的量浓度的氯化钠溶液
E．取某溶液做焰色反应实验，说明该溶液中含有钠元素
F．用适量的蔗糖、浓硫酸和水在小烧杯中进行浓硫酸的脱水性实验
G．促使过饱和的硝酸钾溶液析出晶体．
水是生命之源，万物之基，是人类最宝贵的自然资源
（1）我国规定水质各种指标的主要要求为：a．不得呈现异色：b．不得有异味：C．水应澄清透明：d．不得含有细菌和病毒．前两项指标可以利用活性炭的
 
作用来实现：后两项指标可以通过加入消毒剂、絮凝剂反应、沉降，然后通过
 
（填操作名称）来实现
（2）我国规定饮用水的硬度不超过25度硬度的表示方法是：将水中的Ca2+和Mg2+都看作Ca2+，并将其质量折算成CaO的质量，通常把1L水中含有10mg CaO称为10，水中的Ca2+和Mg2+可用一定浓度的Y溶液进行滴定，Y跟Ca2+和Mg2+都以等物质的量完全反应．现取某地区的地下水样品25.00mL，用0.01000mol/L的Y溶液滴定，完全反应时消耗Y溶液15.00mLa该地下水的硬度为
 
，由此判断该地下水
 
（填“符合”或“不符合”饮用水标准
（3）某地下水的硬度是由Ca（HC03）2所引起的，下列方法中能够使之软化的是
 

A．将水加热煮沸　　　B．加入适量的Na3P04C．加入过量的稀盐酸　D．将水通过磺化煤
（4）工业上采用硫化钠一石灰铁盐法除去含砷废水（砷的主要存在形式为H3ASO3的主要工艺流程如下

已知：a．亚砷酸（H3As03）还原性较强，易被氧化为砷酸（H3AsO3）b．亚砷酸盐的溶解性大于相应的砷酸盐Ksp（FeAsO3）＞Ksp（FeAsO3）
请回答以下问题：
①废气的主要成分为
 

②写出一级沉砷过程中生成雌黄的离子方程式：
 

③滤渣B的主要成分有
 
〔写两种，用化学式表示）
锌锰干电池是生活中应用最广泛的电池，下列说法中不正确的是（　　）
A、该电池正极反应式为：MnO2+H2O+e-=MnOOH+OH-
B、电池工作时负极pH一定降低
C、用该电池作电源精炼铜，纯铜与锌连接
D、用该电池作电源电解硫酸铜溶液，负极溶解6.5g锌，阴极一定析出6.4g铜

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