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1.某稀硫酸和稀硝酸的混合溶液200mL,其中稀硫酸濃度為4mol/L,稀硝酸的濃度為2mol/L,向其中加入過量鐵粉,反應結束后,反應鐵的質量為44.8g.

分析 混合溶液中n(H2SO4)=4mol/L×0.2L=0.8mol,n(HNO3)=2mol/L×0.2L=0.4mol,混合溶液中n(H+)=2n(H2SO4)+n(HNO3)=0.8mol×2+0.4mol=2mol,發(fā)生的離子反應方程式為Fe+2 H+=Fe2++H2↑、3Fe+8H++2 NO3-=3Fe2++2NO↑+4H2O,
根據(jù)方程式3Fe+8H++2NO3-=3Fe2++2NO↑+4H2O知,0.4molNO3-完全反應消耗n(H+)=$\frac{0.4mol}{2}×8$=1.6mol,還剩余的氫離子和鐵反應生成生成氫氣,根據(jù)轉移電子守恒計算消耗Fe的質量.

解答 解:混合溶液中n(H2SO4)=4mol/L×0.2L=0.8mol,n(HNO3)=2mol/L×0.2L=0.4mol,混合溶液中n(H+)=2n(H2SO4)+n(HNO3)=0.8mol×2+0.4mol=2mol,發(fā)生的離子反應方程式為Fe+2 H+=Fe2++H2↑、3Fe+8H++2 NO3-=3Fe2++2NO↑+4H2O,
根據(jù)方程式3Fe+8H++2NO3-=3Fe2++2NO↑+4H2O知,0.4molNO3-完全反應消耗n(H+)=$\frac{0.4mol}{2}×8$=1.6mol,還剩余的氫離子和鐵反應生成生成氫氣,根據(jù)轉移電子守恒得消耗m(Fe)=$\frac{0.4mol×(5-2)+(2-1.6)mol×1}{(2-0)}$×56g/mol=44.8g,
故答案為:44.8g.

點評 本題以混合物的反應為載體考查氧化還原反應,側重考查學生分析計算能力,注意:氫離子部分參加氧化還原反應、部分參加非氧化還原反應,結合轉移電子守恒解答,題目難度中等.

練習冊系列答案
相關習題

科目:高中化學 來源: 題型:選擇題

11.分別往含有下列離子的溶液中通入氯氣,離子濃度不會減少的是( 。
A.Ag+B.HCO3-C.I-D.Na+

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科目:高中化學 來源: 題型:解答題

12.判斷下列熱化學方程式書寫是否正確(△H的絕對值均正確),將錯誤之處劃出并寫出正確的熱化學方程式.(注意:先判斷正誤,再改正)
①C2H5OH(l)+3O2(g)=2CO2(g)+3H2O(g)△H=-1367.0kJ/mol(燃燒熱)錯誤,改正C2H5OH(l)+3O2(g)=2CO2(g)+3H2O(l)△H=-1367.0 kJ/mol
②S(s)+O2(g)=SO2(g)△H=-269.8kJ/mol(反應熱)正確
③NaOH(aq)+HCl(aq)=NaCl(aq)+H2O(l)△H=+57.3kJ/mol(中和熱)錯誤,NaOH(aq)+HCl(aq)=NaCl(aq)+H2O(l)△H=-57.3kJ/mol
④2CO+O2═2CO2 △H3=-566.0kJ/mol (反應熱)錯誤 2CO(g)+O2(g)═2CO2(g)△H3=-566.0kJ/mol.

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科目:高中化學 來源: 題型:選擇題

9.四種短周期元素在周期表中的位置如圖,其中只有M為金屬元素,下列說法不正確的是( 。
A.原子半徑Z<M
B.Z位于元素周期表中第2周期、第ⅥA族
C.X的最簡單氣態(tài)氫化物的熱穩(wěn)定性比Z的小
D.X的最高價氧化物不溶于任何酸

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科目:高中化學 來源: 題型:填空題

16.0.5mol K2SO4溶于水可電離出1mol K+,溶液中含SO${\;}_{4}^{2-}$48g,某一定量K2SO4溶液中含7.8g K+,則溶液中含K2SO4 0.1mol,SO${\;}_{4}^{2-}$的個數(shù)約0.1NA個.

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科目:高中化學 來源: 題型:解答題

5.實驗室用MnO2、KOH及KClO3為原料制取高錳酸鉀的實驗流程如下:

(1)熔融時需用鐵坩堝和鐵制攪拌棒而不能用玻璃儀器,其原因是在高溫下,瓷坩堝可以和KOH發(fā)生反應SiO2+2KOH═K2SiO3+H2O,腐蝕瓷坩堝.
(2)熔融時,MnO2轉化為K2MnO4,KClO3轉化為KCl,其反應的化學方程式為3MnO2+6KOH+KClO3$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$3K2MnO4+KCl+3H2O.
(3)幾種物質的溶解度曲線如圖所示.
①歧化時,通入CO2至pH為10~11,K2MnO4綠色溶液轉化為KMnO4和MnO2.其反應的離子方程式為3MnO42-+2CO2=2MnO4-+MnO2↓+2CO32-
②歧化時不能通入過量CO2的原因是二氧化碳過量會生成溶解度比K2CO3小得多的KHCO3,可能與KMnO4同時析出.
③通入CO2后,用玻璃棒蘸取溶液點于濾紙上,觀察到濾紙上有紫紅色,證明歧化反應已發(fā)生.
④歧化后得到KMnO4晶體的操作依次為過濾、加熱濃縮、趁熱過濾及干燥.
(4)在此實驗流程中可循環(huán)使用的物質的化學式為MnO2

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科目:高中化學 來源: 題型:解答題

12.某學習小組研究同周期元素性質遞變規(guī)律時,設計并進行了下列實驗(表中的“實驗步驟”與“實驗現(xiàn)象”前后不一定是對應關系).
實驗步驟實驗現(xiàn)象
①將鎂條用砂紙打磨后,放入試管中,加入少量水后,加熱至水沸騰;再向溶液中滴加酚酞溶液A.浮在水面上,熔成小球,四處游動,發(fā)出“嘶嘶”聲,隨之消失,溶液變成紅色.
②向新制得的Na2S溶液中滴加新制的氯水B.有氣體產生,溶液變成淺紅色
③將一小塊金屬鈉放入滴有酚酞溶液的冷水中C.劇烈反應,迅速產生大量無色氣體
④將鎂條投入稀鹽酸中D.反應不十分劇烈;產生無色氣體.
⑤將鋁條投入稀鹽酸中E.生成白色膠狀沉淀,繼而沉淀消失
⑥向A1Cl3溶液中滴加NaOH溶液至過量F.生成淡黃色沉淀.
(1)請將各實驗步驟對應的實驗現(xiàn)象填寫入下表中:
實驗步驟
實驗現(xiàn)象(填A~F)  CD
(2)此實驗可得出的結論是:
Na、Mg、Al金屬性強弱關系:Na>Mg>Al,Cl、S非金屬性強弱關系:Cl>S.

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科目:高中化學 來源: 題型:解答題

9.某同學對銅與濃硫酸反應產生的黑色沉淀進行探究,實驗步驟如下:
Ⅰ.將光亮銅絲插入濃硫酸,加熱;
Ⅱ.待產生黑色沉淀和氣體時,抽出銅絲,停止加熱;
Ⅲ.冷卻后,從反應后的混合物中分離出黑色沉淀,洗凈、干燥備用.
(1)甲同學認為根據(jù)所學知識:已知硫化銅(CuS)、硫化亞銅(Cu2S)、粉末和氧化銅粉末相似且都不溶于水,在空氣中煅燒硫化銅和硫化亞銅都轉化二種氧化物,設計一個不用任何化學試劑就能鑒別氧化銅、硫化銅、硫化亞銅三種粉末的簡便實驗方案,請幫助甲同學將方案填寫于下表中,實驗提供天平及其他必要的設備.
實驗步驟實驗現(xiàn)象結論及有關化學方程式
A.分別稱取相同質量的樣品,在空氣中燃燒;


B.分別稱量硫化銅和硫化亞銅灼燒后剩余物質的質量
A.有一種固體無變化,兩種固體產生刺激性氣味氣體


B.有一種樣品質量減輕,一種樣品質量不變
A.固體無變化的是氧化銅,產生刺激性氣味氣體的是硫化銅和硫化亞銅,在空氣中煅燒中反應的化學方程式分別為2CuS+3O2 $\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2CuO+2SO2;
Cu2S+2O2 $\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2CuO+SO2
B.質量減輕的是硫化銅,質量不變的是硫化亞銅
(2)乙同學查閱文獻得知檢驗微量Cu2+的方法是:向試液中滴加K4[Fe(CN)6]溶液,若產生紅褐色沉淀,證明有Cu2+.該同學假設黑色沉淀是CuO.檢驗過程如下:
①將CuO放入稀硫酸中,一段時間后,再滴加K4[Fe(CN)6]溶液,產生紅褐色沉淀.
②將黑色沉淀放入稀硫酸中,一段時間后,再滴加K4[Fe(CN)6]溶液,未見紅褐色沉淀.
由該檢驗過程所得結論是黑色沉淀中不含有CuO.
(3)丙同學再次假設,黑色沉淀是銅的硫化物.實驗如下:
實驗裝置現(xiàn)象
1.A試管中黑色沉淀逐漸溶解
2.A試管內上方出現(xiàn)紅棕色氣體
3.B試管中出現(xiàn)白色沉淀
①現(xiàn)象2說明黑色沉淀具有還原性.
②能確認黑色沉淀中含有S元素的現(xiàn)象是B試管中出現(xiàn)白色沉淀,相應的離子方程式是NO2+SO2+Ba2++H2O═BaSO4↓+NO↑+2H+
③為確認黑色沉淀是“銅的硫化物”,還需進行的實驗操作是取冷卻后A裝置試管中的溶液,滴加K4[Fe(CN)6]溶液,若產生紅褐色沉淀,證明有Cu2+,說明黑色沉淀是銅的硫化物.
以上實驗說明,黑色沉淀中存在銅的硫化物.進一步實驗后證明黑色沉淀是CuS與Cu2S的混合物.將黑色沉淀放入濃硫酸中加熱一段時間后,沉淀溶解,其中CuS溶解的化學方程式是CuS+4H2SO4(濃)$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CuSO4+4SO2↑+4H2O.
(4)丁同學通過實驗確認,固體只含有硫化銅和硫化亞銅,他通過以下實驗求硫化亞銅的百分含量:取2g Cu2S和CuS的混合物在酸性溶液中用400mL 0.075mol/L KMnO4溶液處理,發(fā)生反應如下:
8MnO4-+5Cu2S+44H+=10Cu2++5SO2+8Mn2++22H2O
6MnO4-+5CuS+28H+=5Cu2++5SO2+6Mn2++14H2O
反應后煮沸溶液,趕盡SO2,剩余的KMnO4恰好與350mL 0.1mol/L(NH42Fe(SO42溶液完全反應.
則混合物中Cu2S的質量分數(shù)為40%.

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科目:高中化學 來源: 題型:解答題

10.Y是由硫的含氧酸鹽組成的純凈物或者混合物,該物質可溶于水,食品工業(yè)常將它用作漂白劑、防腐劑、疏松劑、護色劑及保鮮劑等.化學興趣小組在實驗室對Y中硫元素的價態(tài)進行探究:①將過量的稀硝酸加入少許樣品中,振蕩;②取少許反應后的溶液,滴加硝酸鋇溶液,出現(xiàn)白色沉淀.甲認為不能由此確定Y中硫的價態(tài)為+6價.
(1)上述實驗中產生的沉淀是BaSO4
(2)你認為甲的判斷是否正確?答:正確 (填“正確”或“不正確”).作出這種判斷的依據(jù)是硝酸有強氧化性,無論樣品中硫是+4還是+6價,加入硝酸后最終都有硫酸鋇生成.
(3)乙對Y中硫的價態(tài)作出三種猜想:①硫的價態(tài)是+6價;②硫的價態(tài)是+4價;③硫的價態(tài)是+4價和+6價.請設計實驗檢驗乙的猜想③是否正確,并按要求填寫下表.限定實驗儀器與試劑:燒杯、試管、玻璃棒、藥匙、膠頭滴管和試管架;1mol/L H2SO4、2mol/L HCl溶液、2mol/L HNO3、3% H2O2、0.5mol•L-1 BaCl2溶液、品紅試紙、蒸餾水.
實驗操作預期現(xiàn)象及實驗結論

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