题目内容

【题目】某稀硫酸和稀硝酸的混合液25mL,向其中逐渐加入铁粉,产生气体的物质的量随铁粉质量增加的变化如图所示(硝酸的还原产物为NO,忽略反应中的溶液体积变化)。下列有关说法错误的是( )

A.OA段产生的气体是NO,AB段发生的反应为Fe+2Fe3+=3Fe2+,BC段产生的气体是H2

B.由此推断该条件下,氧化性:NO3-强于Fe3+

C.OA段与BC段产生的气体的体积比为1:1

D.C点溶质的物质的量浓度为10 mol·L-1

【答案】C

【解析】

由图象可知,由于铁过量,OA段发生反应为:Fe+NO3-+4H+=Fe3++NO↑+2H2O,AB段发生反应为:Fe+2Fe3+=3Fe2+,BC段发生反应为:Fe+2H+=Fe2++H2↑;最终消耗14.0gFe,溶液中溶质为FeSO4,根据Fe元素守恒可以计算n(FeSO4),再根据硫酸根守恒计算每一份溶液中n(H2SO4),进而计算硫酸的物质的量浓度。

A. 由于铁过量,OA段发生反应为:Fe+NO3-+4H+=Fe3++NO↑+2H2O,AB段发生反应为:Fe+2Fe3+=3Fe2+,BC段发生反应为:Fe+2H+=Fe2++H2↑;故A正确;

B. 由图象可知,OA段发生反应为:Fe+NO3-+4H+=Fe3++NO↑+2H2O,AB段发生反应为:Fe+2Fe3+=3Fe2+,Fe先和NO3-反应,再和Fe3+反应,说明氧化性:NO3-强于Fe3+,故B正确;

C. OA段发生反应为:Fe+NO3-+4H+=Fe3++NO↑+2H2O,消耗=0.1molFe,产生0.1molNO;BC段发生反应为:Fe+2H+=Fe2++H2↑,消耗=0.1molFe,产生0.1molH2,选项没有说明两种气体同温同压下,不能判断体积比,故C错误;

D. 最终消耗14.0gFe,溶液中溶质为FeSO4,n(FeSO4)= n(Fe)==0.25mol,物质的量浓度为=10mol/L,故D正确;

故选C。

练习册系列答案
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【题目】Na2SO3是一种白色粉末,工业上可用作还原剂、防腐剂等。某化学小组探究不同pH的Na2SO3溶液与同浓度AgNO3溶液反应的产物,进行如下实验。

实验Ⅰ 配制500 mL 一定浓度的Na2SO3溶液

①溶解:准确称取一定质量的Na2SO3晶体,用煮沸的蒸馏水溶解。蒸馏水需煮沸的原因是____

②移液:将上述溶解后的Na2SO3溶液在烧杯中冷却后转入仪器A中,则仪器A为 __,同时洗涤____(填仪器名称)2~3次,将洗涤液一并转入仪器A中;

③定容:加水至刻度线1~2 cm处,改用胶头滴管滴加蒸馏水至液面与刻度线相切,盖好瓶塞,反复上下颠倒,摇匀。

实验Ⅱ 探究不同pH的Na2SO3溶液与pH=4的AgNO3溶液反应的产物

查阅资料:i.Ag2SO3为白色固体,不溶于水,溶于过量Na2SO3溶液

ii.Ag2O,棕黑色固体,不溶于水,可与浓氨水反应

(1)将pH=8的Na2SO3溶液滴人pH=4的AgNO3溶液中,至产生白色沉淀。

假设一:该白色沉淀为Ag2SO3

假设二:该白色沉淀为Ag2SO4

假设三:该白色沉淀为Ag2SO3和Ag2SO4的混合物

①写出假设一的离子方程式 ____;

②提出假设二的可能依据是_____;

③验证假设三是否成立的实验操作是____。

(2)将pH=4的AgNO3溶液逐滴滴人足量的pH=11的Na2SO3溶液中,开始产生白色沉淀A,然后变成棕黑色物质。为了研究白色固体A的成分,取棕黑色固体进行如下实验:

①已知反应(b)的化学方程式为Ag(NH3)2OH+3HCl=AgCl↓+2NH4Cl+H2O,则反应(a)的化学方程式为____;

②生成白色沉淀A的反应为非氧化还原反应,则A的主要成分是____(写化学式)。

(3)由上述实验可知,盐溶液间的反应存在多样性。经验证,(1)中实验假设一成立,则(2)中实验的产物不同于(1)实验的条件是 ___。

【题目】I.(1)浙江大学用甲醇、CO、O2在常压、某温度和催化剂的条件下合成碳酸二甲酯(DMC)的研究开发。

已知:ⅰ. CO的燃烧热:△H=-283.0 kJmol-1;

ⅱ.1mol H2O(l)完全蒸发变成H2O(g)需吸收44 kJ的热量;

ⅲ.2CH3OH(g)+CO2 (g) CH3OCOOCH3 (g)+H2O(g) △H=-15.5 kJmol-1

则2CH3OH(g)+CO (g)+ 1/2O2(g) CH3OCOOCH3 (g)+H2O(l) △H= 。该反应平衡常数K的表达式为: 。

(2)甲醇也是制备甲酸的一种重要原料。某温度时,将10mol甲酸钠溶于水,溶液显碱性,向该溶液中滴加1L某浓度的甲酸,使溶液呈中性,则滴加甲酸的过程中水的电离平衡将_____________(填“正向”、“逆向”或“不”) 移动, 此中性溶液中离子浓度由大到小的顺序为: 。

Ⅱ.甲醇和CO2可直接合成DMC:2CH3OH(g)+CO2 (g) CH3OCOOCH3 (g)+ H2O(g),但甲醇转化率通常不会超过1%,制约该反应走向工业化生产。

(1)在恒容密闭容器中发生上述反应,能说明反应达到平衡状态的是 (选填编号)。

A.2v正(CH3OH)=v逆(CO2) B.CH3OH与H2O的物质的量之比保持不变

C.容器内气体的密度不变 D.容器内压强不变

(2)某研究小组在某温度下,在100mL恒容密闭容器中投入2.5 mol CH3OH(g)、适量CO2和6×10-5 mol催化剂,研究反应时间对甲醇转化数(TON)的影响,其变化曲线如图所示。计算公式为:TON = 转化的甲醇的物质的量/催化剂的物质的量。在该温度下,最佳反应时间是 ;4~10 h内碳酸二甲酯的平均反应速率是________。

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