题目内容
现有FeSO4、Fe2(SO4)3、H2SO4的混合溶液,其中c(H+)=0.10mol/L.取该溶液200mL,加入过量BaCl2溶液,充分反应后过滤、洗涤、干燥,得到沉淀27.96g;再另取该混合溶液200mL,向其中加入过量NaOH溶液,搅拌使其充分反应,待沉淀全部变为红褐色后,过滤、洗涤并灼烧所得固体,最终得固体8.00g.则原混合溶液中c(Fe2+)与c(Fe3+)之比为( )
A.4:1 B.3:1 C.2:1 D.1:1
A
【解析】
试题分析:200mL混合溶液加入过量BaCl2溶液,充分反应后得到沉淀27.96g为BaSO4,其物质的量=27.96g÷233g/mol=0.12mol,根据电荷守恒可知2n(SO42-)=2n(Fe2+)+3n(Fe3+)+n(H+),即2n(Fe2+)+3n(Fe3+)=0.12mol×2-0.2L×0.1mol/L=0.22mol,另取该混合溶液200mL,向其中加入过量NaOH溶液充分反应,待沉淀全部变为红褐色后,过滤、洗涤并灼烧最终得固体8.00g为Fe2O3,其物质的量=8.0g÷160g/mol=0.05mol,根据Fe元素守恒有2n(Fe2O3)=n(Fe2+)+n(Fe3+),即n(Fe2+)+n(Fe3+)=0.05mol×2=0.1mol,联立方程解得:n(Fe2+)=0.08mol、n(Fe3+)=0.02mol,溶液体积相等,浓度之比等于物质的量之比,则原混合溶液中c(Fe2+):c(Fe3+)=0.08mol:0.02mol=4:1,故选A。
考点:考查混合物计算
(10分)进入2013年以来,我国中东部地区多次遭遇大范围、长时间的雾霾天气。车辆排放的氮氧化物、煤燃烧产生的二氧化硫是导致雾霾天气的“罪魁祸首”。
(1)活性炭可处理大气污染物NO。在2 L密闭容器中加入NO和活性炭(无杂质),生成气体E和F。当温度分别在T1和T2时,测得各物质平衡时物质的量如下表:
T/℃ n/mol
| 活性炭 | NO | E | F |
初始 | 2.030 | 0.10 | 0 | 0 |
T1 | 2.000 | 0.040 | 0.030 | 0.030 |
T2 | 2.005 | 0.050 | 0.025 | 0.025 |
①结合上表数据,写出NO与活性炭反应的化学方程式 。
②上述反应T1℃时的平衡常数K1= 。
③根据上述信息判断,温度T1和T2的关系是(填序号) 。
a.T1>T2 b.T1<T2 c.无法比较
(2)车辆排放的氮氧化物和碳氧化物在催化剂作用下可发生反应:2CO+2NO
N2+2CO2 在一体积为1L的密闭容积中,加入0.40mol的CO和0.40mol的NO ,反应中N2的物质的量浓度的变化情况如图所示,回答下列问题。
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①计算从反应开始到平衡时,平均反应速率v(N2)= 。
②在第5分钟末将容器的体积缩小一半后,若在第8分钟末达到新的平衡(此时N2的浓度约为0.25 mol·L-1)。请在上图中画出第5分钟末到此平衡时N2浓度的变化曲线。