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7.将17.7g Zn与Fe的混合物在一定量的稀HNO3溶液中完全溶解,往溶液中滴加KSCN后,溶液不变色,且只收集到标准状况下4.48L无色但遇空气变红色的气体,则向反应后的溶液中加入足量的氨水(不考虑沉淀在氨水中溶解损失),在空气中不断搅拌,充分反应后,最终生成沉淀的质量为(  )
A.31.3 gB.27.9 gC.25.6 gD.19.8 g

分析 Zn与Fe的混合物在一定量的稀HNO3溶液中完全溶解,往溶液中滴加KSCN后,溶液不变色,说明生成硝酸锌、硝酸亚铁,硝酸完全反应,且收集到标准状况下4.48L无色但遇空气变红色的气体为NO,则向反应后的溶液中加入足量的氨水(不考虑沉淀在氨水中溶解损失),在空气中不断搅拌,充分反应后,由于氢氧化亚铁易被氧化,故最终生成沉淀为Zn(OH)2、Fe(OH)3,根据Zn与Fe总质量、电子转移守恒计算二者各自物质的量,再根据电荷守恒计算沉淀中氢氧根离子物质的量,沉淀质量=金属质量+沉淀中氢氧根离子质量.

解答 解:Zn与Fe的混合物在一定量的稀HNO3溶液中完全溶解,往溶液中滴加KSCN后,溶液不变色,说明生成硝酸锌、硝酸亚铁,硝酸完全反应,且收集到标准状况下4.48L无色但遇空气变红色的气体为NO,其物质的量为$\frac{4.48L}{22.4L/mol}$=0.2mol,
设Zn、Fe的物质的量分别为xmol、ymol,根据Zn与Fe总质量、电子转移守恒,可得:
$\left\{\begin{array}{l}{65x+56y=17.7}\\{2x+2y=0.2×(5-2)}\end{array}\right.$
解得x=0.1、y=0.2
则向反应后的溶液中加入足量的氨水(不考虑沉淀在氨水中溶解损失),在空气中不断搅拌,充分反应后,由于氢氧化亚铁易被氧化,故最终生成沉淀为Zn(OH)2、Fe(OH)3,根据电荷守恒可知沉淀中氢氧根离子物质的量=0.1mol×2+0.2mol×3=0.8mol,故沉淀质量=17.7g+0.8mol×17g/mol=31.3g,
故选:A.

点评 本题考查混合物有关计算,侧重考查学生分析计算能力,注意利用守恒法进行解答,难度中等.

练习册系列答案
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19.研究表明,在CuZnO催化剂存在下,CO2和H2可发生两个平行反应,分别生成CH3OH和CO,反应的热化学方程式如下:
CO2(g)+3H2(g)?CH3OH(g)+H2O(g)△H1   平衡常数K1  反应Ⅰ
CO2(g)+H2(g)?CO(g)+H2O(g)△H2=+41.2kJ•mol-8平衡常数K2  反应Ⅱ
某实验室控制CO2和H2初始投料比为1:2.2,在相同压强下,经过相同反应时间测得如表实验数据:
T(K)催化剂CO2转化率(%)甲醇选择性(%)
543Cat.112.342.3
543Cat.210.972.7
553Cat.115.339.1
553Cat.212.071.6
[备注]Cat.1:Cu/ZnO纳米棒;Cat.2:Cu/ZnO纳米片;甲醇选择性;转化的CO2中生成甲醇的百分比
(1)合成的甲醇可用于燃料电池的燃料,若电解质为稀烧碱溶液时甲醇燃料电池的正极反应式为O2+4e-+2H2O=4OH-;研究证实,CO2也可在酸性水溶液中通过电解生成甲醇,则生成甲醇的反应发生在阴极,该电极反应式是CO2+6e-+6H+=CH3OH+H2O.
(2)从表中实验数据可以分析出,提高CO2转化成CH3OH的选择性的方法有使用Cat2催化剂(或理想催化剂);温度为543K(或降低温度).
(3)反应CO(g)+2H2(g)?CH3OH(g)的平衡常数K3=$\frac{{K}_{1}}{{K}_{2}}$(用K1和K2表示).
(4)在恒压密闭容器中,由CO2和H2进行反应I合成甲醇,在其它条件不变的情况下,探究温度对化学平衡的影响,实验结果如图.
①△H1<0(填“>”、“<”或“=”)
②有利于提高CO2平衡转化率的措施有A(填标号).
A.降低反应温度
B.投料比不变,增加反应物的浓度
C.增大CO2和H2的初始投料比
D.混合气体中掺入一定量惰性气体(不参与反应)
(5)在T1温度时,将1.00molCO2和3.00molH2充入体积为1.00L的恒容密闭容器中,容器起始压强为P0,仅进行反应I.
①充分反应达到平衡后,若CO2转化率为a,则容器的压强与起始压强之比为$\frac{2-a}{2}$(用a表示).
②若经过3h反应达到平衡,平衡后,混合气体物质的量为3.00mol,则该过程中H2的平均反应速率为0.5mol•L-1•h-1(保留三位有效数字);该温度下反应的化学平衡常数K为0.148(L•mol-12(保留三位有效数字);平衡常数K可用反应体系中气体物质分压表示,即K表达式中用平衡分压代替平衡浓度,分压=总压×物质的量分数.写出上述反应压力平衡常数KP为$\frac{64}{27{P}_{0}^{2}}$(用P0表示,并化简).

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