题目内容

Ⅰ.某溶液中仅含如表离子中的5种离子(不考虑水的电离及离子的水解),且各离子的物质的量均相等都为0.0lmol.
阴离子 SO42-、NO3-、Cl-
阳离子 Fe3+、Fe2+、NH4+、Cu2+、Al3+
①若向原溶液中加入KSCN溶液,无明显变化.
②若向原溶液中加入过量的盐酸,有气体生成.溶液中阴离子种类不变.
③若向原溶液中加入BaCl2溶液,有白色沉淀生成.
试回答下列问题:
(1)若先向原溶液中先加入过量的盐酸,再加入KSCN溶液,现象是
 
.该过程中涉及的离子方程式有
 
、
 
.
(2)向原溶液中加入足量的NaOH溶液,充分反应后,过滤、洗涤、灼烧,最终所得固体为
 
(写化学式).
(3)向原溶液中加入足量盐酸后,用排水法收集所产生的气体并使气体恰好充满容器,将容器倒置于水槽中,再向容器中通入
 
mLO2(气体体积均指标准状况),能使溶液充满该容器.
Ⅱ.a mol Cu2S和b mol FeS投入到v L c mol/L的稀硝酸中;充分反应,生成NO气体,所得澄清溶液可以看作Cu(NO3)2、Fe(NO3)3和H2SO4的混合溶液,则反应中未被还原的硝酸的物质的量为
 
mol(用同时含有a、b、v、c的表达式表示).
Ⅲ.已知CH4(g)+2O2(g)═CO2(g)+2H2O(l)△H1=a kJ/mol,欲计算反应CH4(g)+4NO(g)═2N2(g)+CO2(g)+2H2O(l)的焓变△H2,则还需要查找某反应的焓变△H3,当反应中各物质化学计量数之比为最简整数比时△H3=b kJ/mol,则该反应的热化学方程式为
 
.据此计算出△H2=
 
kJ/mol(用含a和b的式子表示).
考点:常见阳离子的检验,有关反应热的计算,热化学方程式,氧化还原反应的计算,常见阴离子的检验
专题:离子反应专题,化学反应中的能量变化
分析:Ⅰ①若向溶液中加入KSCN溶液,无明显变化,说明原溶液中不含Fe3+;
②若向溶液中加入过量的盐酸,有气体生成,溶液中阴离子种类不变,说明原溶液中含有Cl-,该气体只能是NO,说明含有具有氧化性的NO3-和还原性的Fe2+;
③若向溶液中加入BaCl2溶液,有白色沉淀生成,说明原溶液中含有SO42-,各离子的物质的量均为0.01mol,根据电荷守恒可知还应含有Cu2+;
若向原溶液中加入足量的NaOH溶液,充分反应后过滤,洗涤,灼烧至恒重,得到的固体是氧化铁和氧化铜,根据反应3Fe2++4H++NO3-=3Fe3++NO↑+2H2O的离子方程式
计算NO的物质的量,根据4NO+3O2 +2H2O=4HNO3计算所需氧气体积.
Ⅱ除去生成一氧化氮的硝酸就是未被还原的硝酸,根据氧化还原反应中得失电子守恒计算被还原的硝酸,硝酸总量-被还原的硝酸=未被还原的硝酸;
Ⅲ根据盖斯定律解答.
解答: 解:Ⅰ若向溶液中加入KSCN溶液,无明显变化,说明原溶液中不含Fe3+;若向溶液中加入过量的盐酸,有气体生成,溶液中阴离子种类不变,说明原溶液中含有Cl-,该气体只能是NO,说明含有具有氧化性的NO3-和还原性的Fe2+,若向溶液中加入BaCl2溶液,有白色沉淀生成,说明原溶液中含有SO42-,各离子的物质的量均为0.01mol,根据电荷守恒可知还应含有Cu2+,所以原溶液中所含阳离子是Fe2+、Cu2+;阴离子是NO3-、Cl-、SO42-,
(1)原溶液中存在硝酸根离子和亚铁离子,加入盐酸后硝酸根离子具有强氧化性,能够将亚铁离子氧化成铁离子,滴入硫氰化钾后溶液呈血红色,反应的离子方程式分别为:3Fe2++NO3-+4H+=3Fe3++NO↑+2H2O、Fe3++3SCN-=Fe(SCN)3
故答案为:溶液呈血红色;3Fe2++NO3-+4H+=3Fe3++NO↑+2H2O;Fe3++3SCN-=Fe(SCN)3;
(2)若向原溶液中加入足量NaOH溶液,生成氢氧化铁和氢氧化铜沉淀,充分反应后静置一段时间,过滤、洗涤、灼烧,最后得到的固体为氧化铁和氧化铜,
故答案为:Fe2O3、CuO;
(3)3Fe2++4H++NO3-=3Fe3++NO↑+2H2O
     3mol     1mol      1mol
    0.01mol             n(NO)
n(NO)=
0.01
3
mol,
4NO+3O2 +2H2O=4HNO3
4mol     3mol        
0.01
3
mol n(O2)     
n(O2)=
0.01
3
mol×
3
4
=
0.01
4
mol,
V(O2)=
0.01
4
mol×22.4×1000mL/mol=56mL,
故答案为:56;
Ⅱa mol Cu2S和b mol FeS生成Fe(NO3)3、Cu(NO3)2和H2SO4失去的电子数=a[2×(2-1)+6-(-2))]+bmol[(3-2)+6-(-2))]=(10a+9b)mol,氧化还原反应中得失电子数相等,所以硝酸得到(10a+9b)mol电子生成一氧化氮,一个硝酸分子得到3个电子生成NO,所以被还原的硝酸的物质的量=
10a+9b
3
mol,未被还原的硝酸的物质的量=(Vc-
10a+9b
3
)mol
故答案为:Vc-
10a+9b
3
;
Ⅲ已知反应 CH4(g)+2O2(g)═CO2(g)+2H2O(l)△H1=a kJ/mol ①
CH4(g)+4NO(g)═2N2(g)+CO2(g)+2H2O(l)△H2 ②
根据盖斯定律可知,将
①-②
2
可得:
N2(g)+O2(g)═2NO(g)△H3=
△H1-△H2
2
=bkJ/mol
而△H1=a kJ/mol,故可解得△H2=( a-2b)kJ/mol,
故答案为:N2(g)+O2(g)═2NO(g)△H3=bkJ/mol;a-2b.
点评:本题考查了常见离子的检验方法、氧化还原反应的计算、盖斯定律的应用等,题目难度中等,注意掌握常见离子的性质及检验方法,注意本题要结合原子守恒和得失电子守恒进行分析解答.
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