题目内容

5.-定浓度H2SO4、HNO3混合后的稀溶液100mL,向其中逐渐加人铁粉,产生气体的量随铁粉质量增加的变化如图所示,假设且每一段只对应一个反应,则OA段产生的气体和H2SO4的物质的量浓度分别为(  )
A.NO,1.5mol/LB.H2,1.5mol/LC.NO,2.5mol/LD.H2,2.5mol/L

分析 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+,BC段发生反应为:Fe+2H+=Fe2++H2↑,根据OA段消耗铁的质量可计算出生成NO的物质的量;应用BC段生成氢气,则硝酸根离子完全转化成NO,C点溶质为硫酸亚铁,则根据硫酸根离子守恒可计算出原硫酸的物质的量,再根据c=$\frac{n}{V}$计算出硫酸的浓度.

解答 解: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+,BC段发生反应为:Fe+2H+=Fe2++H2↑,
OA段总共消耗了5.6gFe,消耗Fe的我质量的为:$\frac{5.6g}{56g/mol}$=0.1mol,根据反应Fe+NO3-+4H+=Fe3++NO↑+2H2O可知0.1mol铁完全反应生成NO的物质的量为0.1mol,
从O点至反应结束总消耗Fe的质量为14.0g,消耗Fe的总物质的量为:$\frac{14.0g}{56g/mol}$=0.25mol,由于反应生成氢气,则OA段说明氢离子过量,硝酸根离子完全反应,C点时溶质为FeSO4,则原硫酸溶液中含有硫酸的物质的量为0.25mol,浓度为$\frac{0.25mol}{0.1L}$=2.5mol/L,
故选C.

点评 本题考查了混合物反应的计算,题目难度中等,明确图象曲线对应反应原理为解答关键,注意掌握守恒思想的应用,试题培养了学生的化学计算能力.

练习册系列答案
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13.原子序数由小到大排列的四种短周期元素X、Y、Z、W,四种元素的原子序数之和为32,在周期表中X是原子半径最小的元素,Y、Z左右相邻,Z、W位于同主族.请回答下列问题:
(1)X、Y、Z、W四种元素的原子半径由大到小的排列顺序是S>N>O>H(用元素符号表示).
(2)由X、Y、Z、W四种元素中的三种组成的一种强酸,该强酸的稀溶液能与铜反应,离子方程式为3Cu+8H++2NO3-═3Cu2++2NO↑+4H2O.
(3)由X、Y、Z、W四种元素组成的一种离子化合物A:
①已知1 mol A能与足量的NaOH浓溶液反应生成标准状况下44.8 L气体.写出加热条件下A与NaOH溶液反应的离子方程式NH4++OH-$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$NH3↑+H2O;
②又知A既能与盐酸反应,又能与氯水反应,写出A与足量盐酸反应的离子方程式SO32-+2H+=SO2↑+H2O;
(4)由X、Y、Z、W和Fe五种元素组成的式量为392的化合物B,1 mol B含有6 mol结晶水.对化合物B进行如下实验:
a.取B的溶液加入过量浓NaOH溶液并加热,产生白色沉淀和无色刺激性气味气体.过一段时间白色沉淀变成灰褐色,最终变成红褐色;
b.另取B的溶液,加入过量BaCl2溶液产生白色沉淀,加盐酸沉淀不溶解.
①B的化学式为(NH42SO4•FeSO4•6H2O.
②B溶液中的离子浓度由大到小的顺序为c(SO42-)>c(NH4+)>c(Fe 2+ )>c(H+)>c(OH-).

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