题目内容

取一定质量的Fe、Cu混合物的粉末平均分成四等份，分别加入不同体积但同浓度的稀硝酸，实验中收集到的NO气体的体积及剩余固体的质量均记录在下表中(气体体积均在标准状况下测定)．

求：

(1)

计算稀硝酸的物质的量浓度；

(2)

填写上表中的空格．

答案：
解析：

(1)

c(HNO3)＝＝4.00mol·L－1

(2)

解：由实验②与实验①的数据分析，平均每失1mol电子溶解的金属的质量为：

该值小于Cu的32g·mol－1，大于Fe的28g·mol－1，所以，溶解的金属是铁与铜的混合物．8.00g金属是铜．当溶解8.00g铜时(固体恰好全部溶解)，据方程式①得：

消耗n(HNO3)＝n(Cu)＝×mol

V[HNO3(aq)]＝＝0.833L产生V(NO)＝mol××22.4L·mol－1＝1.87L

所以，实验③共用稀硝酸：200mL＋83.3mL＝283L．共产生气体：4.48L＋1.87L＝6.35L．

据题意，实验②比实验①多溶解的金属中有如下关系：

56n(Fe)＋64n(Cu)＝9.2g

2[n(Fe)＋n(Cu)]＝0.1mol×3解得：在溶解的9.2g金属中有铁0.050mol，铜0.10mol

当加入400mL稀硝酸时，金属完全被氧化，在实验③的基础上，金属元素再失电子:

××1＋0.050mol＝0.20mol

稀硝酸再被还原产生NO：V(NO)＝0.20mol××22.4L·mol－1＝1.49L

所以，实验④共产生气体6.35L＋1.49L＝7.84L


练习册系列答案
相关题目
氯化铜晶体（CuCl2?xH2O）是重要的化工原料，可用作催化剂、消毒剂等．用孔雀石[主要含Cu2（OH）2CO3，还含少量Fe、Si的化合物]制备氯化铜晶体，方案如下：

已知：有关金属离子从开始沉淀到沉淀完全时溶液的pH：
Fe3+ Cu2+ Fe2+
开始沉淀的pH 2.7 5.4 8.1
沉淀完全的pH 3.7 6.9 9.6
（1）若溶液A含有的金属离子有Cu2+、Fe2+、Fe3+，则试剂①选用
B
B
（填字母）．
A．Cu        B．Cl2          C．NH3?H2O          D．NaOH
（2）加入试剂②的目的是调节pH至a，a的范围是
3.7～5.4
3.7～5.4
．由溶液C获得CuCl2?xH2O，包含4个基本实验操作，这4个基本实验操作依次是
蒸发浓缩
蒸发浓缩
、
冷却结晶
冷却结晶
过滤和无水乙醇洗涤等操作，使用无水乙醇代替水进行洗涤的主要原因是
防止CuCl2?xH2O晶体溶解损失
防止CuCl2?xH2O晶体溶解损失
．
（3）为了测定制得的氯化铜晶体（CuCl2?xH2O）中x值，有同学设计了如下两种实验方案：
①称取一定质量的晶体加热使其失去结晶水，称量所得无水CuCl2的质量．该方案存在的问题是
CuCl2?xH2O晶体加热时会发生水解
CuCl2?xH2O晶体加热时会发生水解
．
②称取a g晶体、加入足量氢氧化钠溶液，过滤、洗涤、加热沉淀至质量不再减轻为止，称量所得固体的质量为b g．则x=
80a-135b
18b
80a-135b
18b
（用含a、b的代数式表示）．
氯化铜晶体（CuCl2?xH2O）是重要的化工原料，可用作催化剂、消毒剂等．用孔雀石[主要含Cu2（OH）2CO3，还含少量Fe、Si的化合物]制备氯化铜晶体，方案如图：

已知：有关金属离子从开始沉淀到沉淀完全时溶液的pH：
Fe3+ Cu2+ Fe2+
开始沉淀的pH 2.7 5.4 8.1
沉淀完全的pH 3.7 6.9 9.6
（1）若溶液A含有的金属离子有Cu2+、Fe2+、Fe3+，则试剂①可选用
B
B
（填字母）．
A．Ca（ClO）2         B．H2O2            C．HNO3            D．KMnO4
反应的离子方程式为
2Fe2++2H++H2O2=2Fe3++2H2O
2Fe2++2H++H2O2=2Fe3++2H2O
．
（2）加入试剂②的目的是调节pH至a，a的范围是
3.7～5.4
3.7～5.4
．由溶液C获得CuCl2?xH2O，包含4个基本实验操作，这4个基本实验操作依次是
蒸发浓缩、冷却结晶
蒸发浓缩、冷却结晶
、过滤、用无水乙醇洗涤和风干等操作，使用无水乙醇代替水进行洗涤的主要原因是
防止CuCl2?xH2O晶体溶解损失
防止CuCl2?xH2O晶体溶解损失
．
（3）为了测定制得的氯化铜晶体（CuCl2?xH2O）中x值，有同学设计了如下实验方案：称取一定质量的晶体加热使其失去结晶水，称量所得无水CuCl2的质量．该方案存在的问题是
CuCl2?xH2O晶体加热时会发生水解
CuCl2?xH2O晶体加热时会发生水解
．
CoCl2?6H2O是一种饲料营养强化剂．一种利用水钴矿[主要成分为Co2O3、Co（OH）3，还含少量Fe2O3、Al2O3、MnO等]制取CoCl2?6H2O的工艺流程如下：

已知：①浸出液含有的阳离子主要有H+、Co2+、Fe2+、Mn2+、Al3+等；
②部分阳离子以氢氧化物形式沉淀时溶液的pH见下表：
沉淀物 Fe（OH）3 Fe（OH）2 Co（OH）2 Al（OH）3 Mn（OH）2
开始沉淀 2.7 7.6 7.6 4.0 7.7
完全沉淀 3.7 9.6 9.2 5.2 9.8
（1）写出浸出过程中Co2O3发生反应的离子方程式
Co2O3+SO32-+4H+=2Co2++SO42-+2H2O
Co2O3+SO32-+4H+=2Co2++SO42-+2H2O
．
（2）NaClO3的作用是
将Fe2+氧化成Fe3+
将Fe2+氧化成Fe3+
．
（3）加Na2CO3调pH至5.2所得沉淀为
Fe（OH）3、Al（OH）3
Fe（OH）3、Al（OH）3
．
（4）萃取剂对金属离子的萃取率与pH的关系如右图．萃取剂的作用是
除去溶液中的Mn2+
除去溶液中的Mn2+
；其使用的适宜pH范围是
B
B
．
A．2.0～2.5   B．3.0～3.5  C．4.0～4.5
（5）为测定粗产品中CoCl2?6H2O含量，称取一定质量的粗产品溶于水，加入足量AgNO3溶液，过滤、洗涤，将沉淀烘干后称其质量．通过计算发现粗产品中CoCl2?6H2O的质量分数大于100%，其原因可能是
粗产品含有可溶性氯化物或晶体失去了部分结晶水
粗产品含有可溶性氯化物或晶体失去了部分结晶水
．（答一条即可）
Fe2O3具有广泛的用途．
甲同学阅读有关资料得知：在高温下煅烧FeCO3可以得到Fe2O3．为了进一步验证此结论，他做了如下实验：
实验步骤 实验操作
I 取一定质量的FeCO3固体置于坩埚中，高温燃烧至质量不再减轻，冷却至室温．
II 取少量实验步骤I所得固体放于一洁净的试管中，用足量的稀硫酸溶解．
III 向实验步骤II所得溶液中滴加KSCN溶液，溶液变红．
由此甲同学得出结论：4FeCO3+O2 
 高温 
.
 
2Fe2O3+4CO2
（1）写出实验步骤Ⅲ中发生反应的离子方程式
 
．
（2）乙同学提出了不同的看法：煅烧产物可能是Fe3O4，因为Fe3O4也可以溶于硫酸，且所得溶液中也含有Fe3+．于是乙同学对甲同学的实验步骤Ⅲ进行了补充改进：检验实验步骤Ⅱ所得溶液中是否含有Fe2+．他需要选择的试剂是
 
（填序号）．
a．氯水        b．氯水+KSCN溶液        c．K3[Fe（CN）6]（铁氰化钾溶液）
（3）丙同学认为即使得到了乙同学预期的实验现象，也不能确定煅烧产物的成分．你认为丙同学持此看法的理由是
 
．
（4）丙同学进一步查阅资料得知，煅烧FeCO3的产物中，的确含有+2价铁元素．于是他设计了另一种由FeCO3制取Fe2O3的方法：先向FeCO3中依次加入试剂：稀硫酸、
 
（填名称）和
 
（填名称）；再
 
（填操作名称），灼烧，即可得到Fe2O3．
精英家教网我省从2013年12月1日零时起，车用汽油升级为“国Ⅳ”标准，汽油中的硫含量下降三分之二，对二氧化硫的排放有了大大的改善，SO2可以用Fe（ NO3）3溶液吸收，某化学兴趣小组对SO2和 Fe（ NO3）3 溶液的反应[0.1mol/L的Fe（NO3）3 溶液的 pH=2]做了相应探究．
探究Ⅰ：
（1）某同学进行了下列实验：取12.8g铜片和20mL 18mol?L-1的浓硫酸放在三颈瓶中共热，直至反应完毕，最后发现烧瓶中还有铜片剩余，同时根据所学的知识同学们认为还有较多的硫酸剩余．
①配制1mol/L的Fe（NO3）3溶液，需准确称量一定质量的Fe（NO3）3固体，在烧杯中溶解恢复到室温后，将溶液转移到容量瓶中，再经过洗涤、定容、摇匀可配得溶液，请回答将溶液转移至容量瓶中的操作方法
 

②装置A中反应的化学方程式是
 
．
③该同学设计求余酸的物质的量实验方案是测定产生气体的量．其方法有多种，请问下列方案中不可行的是
 
 （填字母）．
A．将产生的气体缓缓通过预先称量的盛有碱石灰的干燥管，结束反应后再次称重
B．将产生的气体缓缓通入足量Na2S溶液后，测量所得沉淀的质量
C．用排饱和NaHSO3溶液的方法测定其产生气体的体积（折算成标准状况）
探究Ⅱ：
（2）为排除空气对实验的干扰，滴加浓硫酸之前应进行的操作是
 
．
（3）装置B中产生了白色沉淀，分析B中产生白色沉淀的原因，提出下列三种猜想：
猜想1：SO2与Fe3+反应；
猜想2：在酸性条件下SO2与NO3-反应；
猜想3：
 
；
①按猜想1，装置B中反应的离子方程式是
 
，证明该猜想1中生成的还原产物，某同学取少量溶液滴加几滴酸性高锰酸钾溶液，紫红色褪去，请分析该同学做法是否正确
 
（填“正确”或“不正确”），理由是
 
．
②按猜想2，只需将装置B中的Fe（NO3）3溶液替换为等体积的下列某种溶液，在相同条件下进行实验．应选择的替换溶液是
 
 （填序号）．
a．1mol/L稀硝酸  b．pH=1的FeCl3溶液 c．6.0mol/L NaNO3和0.2mol/L盐酸等体积混合的溶液．

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