题目内容

某100mL硝酸和硫酸的混合液,其中硝酸的浓度为0.4mol/L,硫酸的浓度为0.1mol/L.向混合液中加入1.92g铜粉,微热,待充分反应后溶液体积仍为100mL.试求:

(1)溶液中各阴离子的浓度.

(2)产生NO气体的体积在标况下为多少升?

答案:
解析:

  (1)n(H+)=0.4×0.1+0.1×0.1×2=0.06mol,

  n()=0.4×0.1=0.04mol,n=0.1×0.1=0.01mol,

  n(Cu)==0.03mol,

  3Cu  +  8H+  +  3Cu2++2NO+4H2O

  3      8       2

  0.03     0.06     0.04

  故,Cu过量,H+不足.消耗=0.015mol,余下为0.04-0.015=0.025mol.

  n(NO)=0.015mol,

  未参加反应,

  c()==0.25mol/L,

  c()==0.1mol/L,

  (2)V(NO)=0.015mol×22.4L/mol=0.336L.

  【巧解导析】本题给出的酸为稀HNO3和稀H2SO4,而溶液中的离子为H+,铜只与H+作用而不与H+单独反应因而用离子方程式比化学方程式要简单.


提示:

【巧解点悟】本题的关键在于若机械地理解铜只与稀HNO3反应而不与稀H2SO4反应,而不考虑铜与稀HNO3反应的实质是H+共同作用于铜就做不对此题.Cu(NO3)2中的和H2SO4中的H+仍能溶解铜.


练习册系列答案
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镁、铝、铁及其化合物在生产和生活中有广泛的应用.
(1)镁铝合金用在飞机制造业,现有3.90克镁铝合金溶于足量的2mol/L稀硫酸中生成0.2mol氢气,计算并确定镁铝合金中物质的量n(Mg):n(Al)=
1:2
1:2


(2)硫铁矿的主要成分为FeS2(假设杂质只含SiO2)是生产硫酸的原料.取某硫铁矿10g在足量的空气中煅烧(4FeS2+11O2→2Fe2O3+8SO2),充分反应后冷却,称得固体质量为7.4g(杂质SiO2不反应).该硫铁矿中FeS2的质量分数为
78%
78%

(3)现有一定量的铁粉和铝粉组成的混合物跟100mL稀硝酸充分反应,反应过程中无任何气体放出,往反应后的澄清溶液中逐渐加入4.00mol?L-1的NaOH溶液,加入NaOH溶液的体积与产生沉淀的质量的关系如图所示(必要时可加热,忽略气体在水中的溶解):纵坐标中A点的数值是
0.856
0.856

(4)炼铁厂生产的生铁常用于炼钢.取某钢样粉末28.12g(假设只含Fe和C),在氧气流中充分反应,得到CO2气体224mL(标准状况下).
①计算此钢样粉末中铁和碳的物质的量之比为
50:1
50:1
(最简单的整数比).
②再取三份不同质量的上述钢样粉末分别加到100mL相同浓度的稀H2SO4中,充分反应后,测得的实验数据如表所示:
实验序号 I II III
加入钢样粉末的质量(g) 2.812 5.624 8.436
生成气体的体积(L)(标准状况) 1.120 2.240 2.800
则该硫酸溶液的物质的量浓度为
1.25mol/L
1.25mol/L

③若在上述实验II中继续加入m克钢样粉末,计算反应结束后剩余的固体质量为
0<m≤1.406g时,(m+5.624)×
0.12
28.12
g;
m>1.406g时,(m-1.376)g
0<m≤1.406g时,(m+5.624)×
0.12
28.12
g;
m>1.406g时,(m-1.376)g
 g(保留3位小数)

铜是生物必需的微量元素,也是人类最早使用的金属之一。铜的生产和使用对国计民生各个方面都产生了深远的影响。

(1)写出铜与稀硝酸反应的化学方程式____________________________________________________。

(2)为了保护环境和节约资源,通常先用H2O2和稀硫酸的混合溶液溶出废旧印刷电路板中的铜,最终实现铜的回收利用。写出溶出铜的离子方程式__________________________________________________。

(3)工业上以黄铜矿为原料,采用火法溶炼工艺生产铜。该工艺的中间过程会发生反应:2Cu2O+ Cu2S6Cu+SO2,该反应的氧化剂是___________________;当生成19.2gCu时,反应中转移的电子为____________mol。

(4)铜在潮湿的空气中能发生吸氧腐蚀而生锈,铜诱的主要成分为Cu2(OH)2CO3(碱式碳酸铜)。试写出上述过程中负极的电极反应式__________________________。

(5)研究性学习小组用“间接碘量法”测定某试样中CuSO4·5H2O(不含能与I-反应的氧化性杂质)的含量。取ag试样配成100mL溶液,每次取25.00mL,滴加KI溶液后有白色碘化物沉淀生成。写出该反应的离子方程式________________________________________。继续滴加KI溶液至沉淀不再产生,溶液中的I2用硫代硫酸钠标准溶液滴定,发生反应的化学方程式为:I2+2Na2S2O3=2NaI+Na2S4O6,平均消耗cmol/L的Na2S2O3 溶液VmL。则试样中CuSO4·5H2O的质量分数为____________。

 

镁、铝、铁及其化合物在生产和生活中有广泛的应用。

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实验序号

加入钢样粉末的质量(g)

2.812

5.624

8.436

生成气体的体积(L)(标准状况)

1.120

2.240

2.800

 

则该硫酸溶液的物质的量浓度为                  

③若在上述实验Ⅱ中继续加入m克钢样粉末,计算反应结束后剩余的固体质量为    g (保留3位小数)

 

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