题目内容

某稀硫酸和稀硝酸的混合溶液100mL，若向其中逐渐加入铜粉最多能溶解19.2g，若向其逐渐加入铁粉则最多能溶解22.4g（已知硝酸只被还原为NO气体）气体物质的量随铁粉质量增加的变化如图所示．

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（1）写出下列过程中反应的离子方程式
O-A：______
A-B：______
B-C：______
（2）求硫酸和硝酸的浓度各是多少？
（1）铁先被硝酸氧化为Fe3+，硝酸反应完毕，铁与Fe3+反应生成Fe2+，当Fe3+反应完毕，铁再与H+反应生成亚铁离子与氢气．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↑．
故答案为：Fe+NO3-+4H+=Fe3++NO↑+2H2O；Fe+2Fe3+=3Fe2+；Fe+2H+=Fe2++H2↑．
（2）由图可知生成的NO的物质的量为0.2mol，OA段发生反应为：Fe+NO3-+4H+=Fe3++NO↑+2H2O，硝酸全部起氧化剂作用，根据氮元素守恒可知溶液中硝酸的物质的量为0.3mol，故硝酸的物质的量浓度为
0.2mol
0.1L
=2mol/L；
由图可知，加入22.4g铁时，溶液中剩余的硫酸完全反应，此时溶液中溶质为硫酸亚铁，铁的物质的量为
22.4g
56g/mol
=0.4mol，根据碳元素守恒可知硫酸亚铁的物质的量为0.4mol，根据硫元素守恒计算硫酸的物质的量为0.4mol，故硫酸的物质的量浓度为
0.4mol
0.1L
=4mol/L．
答：溶液中硝酸的浓度为2mol/L；硫酸的浓度为4mol/L．
练习册系列答案
相关题目
化学实验室通常用粗锌和稀硫酸反应制氢气，因此在制氢废液中含有大量的硫酸锌．同时，由于粗锌中还含有铁等杂质，使得溶液中混有一定量的硫酸亚铁，为了充分利用制氢废液，常用其制备皓矾（ZnSO4?7H2O）．某校化学兴趣小组的同学以制氢气的废液为原料来制取皓矾．制备皓矾的实验流程如图所示．

已知：开始生成氢氧化物沉淀到沉淀完全的pH范围分别为：Fe（OH）3：2.7-3.7Fe（OH）2：7.6-9.6  Zn（OH）2：5.7-8.0试回答下列问题：?
（1）加入的试剂①，供选择使用的有：氨水、NaClO溶液、20%的H2O2、浓硫酸、浓硝酸等，最好选用
20%的H2O2
20%的H2O2
，其理由是
将制氢废液中的Fe2+氧化成Fe3+，同时避免引入新的杂质
将制氢废液中的Fe2+氧化成Fe3+，同时避免引入新的杂质
；
（2）加入的试剂②，供选择使用的有：a、Zn粉，b、ZnO，c、Zn（OH）2，d、ZnCO3，e、ZnSO4等，可选用
bcd
bcd
；
（3）从晶体1→晶体2，该过程的名称是
重结晶
重结晶
；
（4）在得到皓矾时，向晶体中加入少量酒精洗涤而不用水的原因是
为了冲洗掉晶体表面的杂质离子；防止晶体溶解，影响产率
为了冲洗掉晶体表面的杂质离子；防止晶体溶解，影响产率
．
（2013?临沂三模）工业上利用某合金废料（含铁、铜、碳）为原料制备CuSO4和（NH4）2SO4?FeSO4?6H2O（莫尔盐）的工艺流程如下：

回答下列问题：
（1）实验室用容量瓶配制一定物质的量浓度的稀硫酸，定容时若俯视刻度线，则会导致配制的溶液浓度
偏大
偏大
（填“偏大”、“偏小”或“无影响”）．
（2）步骤②和步骤③中会产生同一种气体，生成该气体的离子方程式为：
Fe+2H+=Fe2++H2↑
Fe+2H+=Fe2++H2↑
．
（3）用Cu和混酸（稀硫酸、稀硝酸）制备CuSO4溶液时，为得到纯净的CuSO4溶液，混酸中硫酸和硝酸的浓度之比最好为
3：2
3：2
．
（4）浓度均为0.1mol?L-1的莫尔盐溶液和（NH4）2SO4溶液中，c（NH4+）前者大于后者，原因是
莫尔盐溶液中Fe2+的水解显酸性，抑制了NH4+的水解
莫尔盐溶液中Fe2+的水解显酸性，抑制了NH4+的水解
．
（5）莫尔盐比绿矾（FeSO4?7H2O）更稳定，常用于定量分析．利用莫尔盐溶液可将酸性KMnO4还原为Mn2+，反应的离子方程式为：
5Fe2++MnO4-+8H+=Mn2++5Fe3++4H2O
5Fe2++MnO4-+8H+=Mn2++5Fe3++4H2O
．
（6）某化学兴趣小组设计用如图所示装置制备（NH4）2SO4溶液．
①装置A圆底烧瓶中的固体试剂为
生石灰或氢氧化钠、碱石灰等
生石灰或氢氧化钠、碱石灰等
（填试剂名称）．
②将装置B中两种液体分离开，所需的最主要的玻璃仪器为
分液漏斗
分液漏斗
（填仪器名称）．
③装置C的作用为
吸收尾气，防止氨气污染空气
吸收尾气，防止氨气污染空气
．
已知硝酸铜溶液颜色为蓝色．某学校化学课外小组同学们在做铜与浓硝酸、稀硝酸反应的实验中，发现铜和浓硝酸反应后溶液为绿色且有红棕色气体产生，而铜和稀硝酸反应后溶液为蓝色，产生无色气体．为弄清反应后溶液颜色出现差异的原因，他们进行了实验探究．
【实验】在两支试管中各放入一小块等质量的铜片，分别加入等体积的浓HN03（14mol/L）和稀HN03（4mol/L），立即用蘸有NaOH的棉花封住试管口．充分反应后铜均无剩余．
（1）Cu与浓HNO3反应的离子方程式
 

（2）用蘸有NaOH的棉花封住试管口的原因
 
已知NO2与NaOH溶液反应中，其中NO2的还原产物是亚硝酸盐（NO2-）写出反应的化学反应式
 
，
【提出假设】假设一、因为铜离子浓度大造成的．
假设二、溶液呈绿色是因为铜与浓硝酸反应时产生的二氧化氮溶于过量浓硝酸，加上和蓝色的硝酸铜溶液混在一起，使溶液呈绿色．
【设计实验方案，验证假设】
（3）上述实验
 
（“能”或“不能”）证明假设一不成立，原因
 

（4）甲同学设计实验验证假设二，请帮他完成下表中内容（提示：NO3-在不同条件下的还原产物较复杂，有时难以观察到气体产生）
   实验步骤  预期现象和结论
 ①取铜与浓硫酸反应所得的绿色溶液于试管中，多次震荡，静置
②取铜与稀硝酸反应所得的蓝色溶液通NO2气体
③
 
  溶液颜色由绿色转变为深蓝色，证明假设二成立
蓝色溶液变成绿色，证明假设二成立

 
【分析推理】
（5）铜和稀硝酸反应后溶液为蓝色的原理
 
．

工业上利用某合金废料（含铁、铜、碳）为原料制备CuSO4和（NH4）2SO4?FeSO4?6H2O（莫尔盐）的工艺流程如下：

回答下列问题：
（1）实验室用容量瓶配制一定物质的量浓度的稀硫酸，定容时若俯视刻度线，则会导致配制的溶液浓度______（填“偏大”、“偏小”或“无影响”）．
（2）步骤②和步骤③中会产生同一种气体，生成该气体的离子方程式为：______．
（3）用Cu和混酸（稀硫酸、稀硝酸）制备CuSO4溶液时，为得到纯净的CuSO4溶液，混酸中硫酸和硝酸的浓度之比最好为______．
（4）浓度均为0.1mol?L-1的莫尔盐溶液和（NH4）2SO4溶液中，c（NH4+）前者大于后者，原因是______．
（5）莫尔盐比绿矾（FeSO4?7H2O）更稳定，常用于定量分析．利用莫尔盐溶液可将酸性KMnO4还原为Mn2+，反应的离子方程式为：______．
（6）某化学兴趣小组设计用如图所示装置制备（NH4）2SO4溶液．
①装置A圆底烧瓶中的固体试剂为______（填试剂名称）．
②将装置B中两种液体分离开，所需的最主要的玻璃仪器为______（填仪器名称）．
③装置C的作用为______．
工业上利用某合金废料（含铁、铜、碳）为原料制备CuSO4和（NH4）2SO4?FeSO4?6H2O（莫尔盐）的工艺流程如下：

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回答下列问题：
（1）实验室用容量瓶配制一定物质的量浓度的稀硫酸，定容时若俯视刻度线，则会导致配制的溶液浓度______（填“偏大”、“偏小”或“无影响”）．
（2）步骤②和步骤③中会产生同一种气体，生成该气体的离子方程式为：______．
（3）用Cu和混酸（稀硫酸、稀硝酸）制备CuSO4溶液时，为得到纯净的CuSO4溶液，混酸中硫酸和硝酸的浓度之比最好为______．
（4）浓度均为0.1mol?L-1的莫尔盐溶液和（NH4）2SO4溶液中，c（NH4+）前者大于后者，原因是______．
（5）莫尔盐比绿矾（FeSO4?7H2O）更稳定，常用于定量分析．利用莫尔盐溶液可将酸性KMnO4还原为Mn2+，反应的离子方程式为：______．
（6）某化学兴趣小组设计用如图所示装置制备（NH4）2SO4溶液．
①装置A圆底烧瓶中的固体试剂为______（填试剂名称）．
②将装置B中两种液体分离开，所需的最主要的玻璃仪器为______（填仪器名称）．
③装置C的作用为______．

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