13. (内蒙09二中高三第一次月考) 已知:CuS、Cu2S是两种黑色不溶于水的固体,但一定条件下都能与稀HNO3反应,用离子方程式表示为:
①3CuS+8H++8NO3-=3Cu2++3SO42-+8NO↑+4H2O
②3Cu2S+16H++10NO3-=6Cu2++3SO42-+10NO↑+8H2O
现有不同质量的四份CuS、Cu2S的混合物样品分别和100mL物质的量浓度5mol/L稀硝酸充分反应,所取样品质量与产生气体体积(标准状况下测定)如下表所示:
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实验序号 |
a |
b |
c |
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样品质量(g) |
9.6 |
12.8 |
64.0 |
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气体体积(L) |
5.04 |
6.72 |
V |
试回答下列问题(不考虑硝酸的挥发以及溶液体积变化):
⑴a组实验结束后,溶液中c(NO3-)= ;
⑵b组实验结束后,溶液的pH= ;
⑶计算实验c中所产生气体的体积(V)。
答案⑴2.75mol/L ⑵0
解析:
设12.8g的样品中CuS的物质的量为x ,Cu2S的物质的量为y
96x+160y=12.8
8x/3+10y/3=0.3
解得:x=y=0.05mol
根据方程式①、②可知消耗n(H+)=0.05mol×8/3+0.05mol×16/3=0.4mol
故剩余n(H+)=0.1mol,c(H+)=1mol/L pH=0
⑶11.2L(4分)
解析:首先判断64g样品中CuS、Cu2S的物质的量为0.25mol
本题采用极端假设:
若HNO3均与CuS反应:硝酸不足,则V(NO)=0.5mol×22.4L/mol=11.2L
若HNO3均与Cu2S反应:硝酸不足,则V(NO)=0.5mol×22.4L/mol=7L
所以:c中产生气体体积(V)7L<v< 11.2L
11. (江苏省口岸中学2009届高三年级第二次月考化学试题)NaHCO3在潮湿的空气中会缓慢分解,Na2CO3会吸收空气中的水分:
Na2CO3+nH2O=Na2CO3·nH2O(n为平均值,n≤10)。取没有妥善保管已部分变质的NaHCO3样品A 9.16g,溶于水配成溶液,慢慢滴入稀盐酸并不停地搅拌,加入盐酸的体积与生成的CO2的体积(标准状况)如下表。(不计溶于水的CO2气体)
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盐酸体积(mL) |
8 |
15 |
20 |
50 |
x |
120 |
150 |
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生成CO2体积(mL) |
0 |
112 |
224 |
896 |
2240 |
2240 |
2240 |
试求:
(1)当加入盐酸后,生成CO2体积不再增加时,x的最小值为 。
(2)未变质前NaHCO3的质量。
(3)部分变质后样品A中的成分及各成分的物质的量。
答案
. (1)110 (3分)
(2)滴加盐酸15 mL至20 mL时,NaHCO3+HCl=NaCl+H2O +CO2 ↑
c(HCl)== 1.0mol/L(2分)
原样品中n(NaHCO3)= n(HCl)= 1.0mol/L×110 mL/1000 mL/L=0.11 mol
原样品中NaHCO3的质量:0.11 mol×84 g/mol=9.24 g (1分)
(3)依据题意,样品A中含有NaHCO3和Na2CO3·nH2O
设样品A中NaHCO3和Na2CO3·nH2O 的物质的量分别为a和b
则a+b=2240 ml/22400 mL/mol
a+2b=0.11 mol
a=0.090mol b=0.010mol
n(H2O)=(9.16 g-0.090mol ×84 g/mol-0.010mol×106 g/mol)/18 g/mol
=0.03 mol (2分)
Na2CO3·nH2O为Na2CO3·3H2O,物质的量为为0.010mol
NaHCO3为0.090mol (2分)
答:样品A中含有0.090mol NaHCO3,0.010mol Na2CO3·3H2O。