某研究性學習小組擬用銅屑與氧化銅混合物與硫酸和硝酸組成的混酸反應來制取CuSO4·5H2O晶體,混酸中硝酸的還原產(chǎn)物為NO,反應過程中不產(chǎn)生SO2,反應后的溶液中不含Cu(NO3)2,反應中固體完全溶解,兩種酸均恰好完全反應。設固體混合物的總質(zhì)量為480 g,其中銅的質(zhì)量分數(shù)為x,試回答下列。
(1)所得硫酸銅晶體的質(zhì)量y為:                       g(用x表示);
(2)若x =0.4,混酸中HNO3與H2SO4的物質(zhì)的量之比為:           ;
(3)若x=0.4,480g固體混合物與一定量混酸微熱后,充分反應,冷卻恰好只得到CuSO4·5H2O,試求原混酸中H2SO4的質(zhì)量分數(shù)。
(1)375x + 1500   (2)1∶3.3    
(3)n(Cu)=
n(CuO)=
m(H2SO4)=(3mol+3.6mol)×98g/mol=646.8g
m(NO)="2/3" n(Cu)×30g/mol=60g
ω(H2SO4)=
(結(jié)果在52%-53%不扣分,其余不給分)
考查根據(jù)方程式進行的有關(guān)計算。
(1)根據(jù)銅原子守恒可知,生成硫酸銅晶體的質(zhì)量是=375x + 1500。
(2)X=0.4,則銅和氧化銅的物質(zhì)的量分別是n(Cu)=
n(CuO)=
根據(jù)原子守恒可知,硫酸的物質(zhì)的量是3mol+3.6mol=6.6mol
根據(jù)電子得失守恒可知,硝酸的物質(zhì)的量是
所以混酸中HNO3與H2SO4的物質(zhì)的量之比為1∶3.3
(3)見答案。
練習冊系列答案
相關(guān)習題

科目:高中化學 來源:不詳 題型:實驗題

(16分)硫酸是一種實驗室常用的化學試劑。請按要求填空:
(1)濃硫酸試劑瓶上適合貼上的圖標是              (填寫字母標號)。

(2)實驗室有1.00mol·L-1的硫酸溶液,從中準確量出10.00 mL,其物質(zhì)的量濃度為     mol·L-1,F(xiàn)將準確量出的10.00 mL的硫酸溶液配制成0.100mol·L-1的稀硫酸,所需要的玻璃儀器除燒杯、玻璃棒還需            
(3)用圖所示的實驗裝置驗證銅與濃硫酸反應生成的氣體產(chǎn)物,則裝置②、③分別為           。

A.品紅溶液  B.BaCl2溶液  C.NaOH溶液  D.AgNO3溶液
(4)裝置①中發(fā)生反應的化學方程式為                                     ,
若裝置①中加入銅6.4g和含有0.2molH2SO4的濃硫酸,則產(chǎn)生二氧化硫質(zhì)量             
A.等于6.4克       B.大于6.4克       C.小于6.4克       D.不能確定
(5)若將裝置①中的銅片換成木炭,裝置②試管內(nèi)為品紅溶液, 裝置③試管內(nèi)為澄清石灰水,則裝置①中發(fā)生反應的化學方程式為                  。裝置②中的現(xiàn)象是                  。根據(jù)裝置③觀察到有白色沉淀生成的現(xiàn)象 ,         (填“能”或“不能”)判斷該白色沉淀一定只有CaCO3。

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科目:高中化學 來源:不詳 題型:實驗題

(13分)下圖是實驗室制取SO2并驗證SO2某些性質(zhì)的裝置圖。試回答:

⑴①中發(fā)生反應的化學方程式為                                          
⑵②中的實驗現(xiàn)象為              ,此實驗說明SO2             氧化物。
⑶③的品紅溶液            ,證明SO2                   
⑷④中的實驗現(xiàn)象為                             ,此實驗說明SO2       性。
⑸⑤中的實驗現(xiàn)象為                             ,此實驗說明SO2       性。
⑹⑥的作用是                  ,反應方程式是                              。

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科目:高中化學 來源:不詳 題型:單選題

臭氧分子的結(jié)構(gòu)與SO2(極性分子)相似,可讀做二氧化氧,在臭氧層中含量達0.2 ppm(ppm表示百萬分之一)。臭氧是氧氣吸收了太陽的波長小于242 nm的紫外線形成的,不過當波長在220 nm~320 nm的紫外線照射臭氧時,又會使其分解。下列說法中正確的是
A.打雷時也能產(chǎn)生臭氧,臭氧分子是直線型分子
B.臭氧轉(zhuǎn)化為氧氣和氧氣轉(zhuǎn)化為臭氧均須吸收能量
C.臭氧和氧氣的相互轉(zhuǎn)化能保持大氣中臭氧的含量基本穩(wěn)定
D.向大氣中排放氮的氧化物和氟氯代烴均能加快臭氧的分解

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科目:高中化學 來源:不詳 題型:單選題

下列酸在與金屬反應時,其中S元素或N元素的化合價不發(fā)生變化的是(       )
A.稀硫酸B.濃硝酸C.濃硫酸D.稀硝酸

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科目:高中化學 來源:不詳 題型:單選題

S8分子形成的單斜硫和斜方硫是同素異形體,轉(zhuǎn)化關(guān)系如下:
S(斜方,固)S(單斜,固)△H=+0.398kJ·mol1NA為阿伏加德羅常數(shù),則下列說法中,錯誤的是(   )
A.常溫下斜方硫比單斜硫穩(wěn)定
B.單斜硫和斜方硫之間的轉(zhuǎn)化屬于物理變化
C.單斜硫和斜方硫在充足的氧氣中燃燒均生成SO2 ?
D.64 g 單斜硫和斜方硫的混合物含硫原子數(shù)目為2NA

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科目:高中化學 來源:不詳 題型:單選題

下列幾種物質(zhì)均能使品紅褪色,其中有一種物質(zhì)使品紅褪色的原理與其他幾種不同,該物質(zhì)是(   )
A.過氧化鈉 B.臭氧  C.二氧化硫 D.過氧化氫

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科目:高中化學 來源:不詳 題型:單選題

強熱FeSO4固體發(fā)生反應:2FeSO4  Fe2O3 + SO2↑+ SO3↑,若將此反應生成的氣體通入BaCl2溶液中,則(  )
A.析出BaSO3沉淀B.析出BaSO4沉淀C.逸出SO3氣體D.逸出SO2氣體

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科目:高中化學 來源:不詳 題型:填空題

某研究性學習小組為了研究Cu與濃H2SO4的反應,設計如下實驗探究方案(裝置中的固定儀器和酒精燈均未畫出)
實驗選用細銅絲、98.3%H2SO4、品紅溶液、澄清石灰水、CC14、NaOH溶液等藥品,銅絲被卷成螺旋狀,一端沒入濃H2SO4中,另一端露置在液面上方。

以下是該學習小組部分交流記錄及后續(xù)探究實驗的記錄。
材料一:小組交流滴錄
學生1:加熱前,無現(xiàn)象發(fā)生;加熱后,液面下銅絲變黑,產(chǎn)生氣泡,有細小黑色顆粒狀物質(zhì)從銅絲表面進入濃硫酸中,黑色物質(zhì)是什么?值得探究!
學生2:我也觀察到黑色顆粒狀物質(zhì),后來逐漸轉(zhuǎn)變?yōu)榛野咨腆w,我想該灰白色固體極有可能是未溶于濃硫酸的CuSO4。
學生3:你們是否注意到液面以上的銅絲也發(fā)黑,而且試管上部內(nèi)壁有少量淡黃色S固體凝
聚,會不會液面以上的銅絲與硫發(fā)生了反應,我查資料發(fā)現(xiàn):2Cu+S=CuS(黑色)。
材料二:探究實驗剪輯
實驗1:將光亮的銅絲在酒精燈火焰上灼燒變黑,然后插入稀硫酸中,銅絲重新變得光亮,溶液呈藍綠色;將光亮的銅絲置入加熱的硫蒸氣中變黑,然后插入稀硫酸中無變化。
實驗2:截取濃硫酸液面上方變黑的銅絲,插入稀硫酸中無變化;將濃硫酸液面下方變黑的銅絲,插入稀硫酸、黑色明顯變淺,溶液呈藍綠色。
實驗3:將溶液中的黑色顆粒狀物質(zhì),經(jīng)過濾、稀硫酸洗、蒸餾水洗、干燥后放入氧氣流中加熱,然后冷卻,用電子天平稱重發(fā)現(xiàn)質(zhì)量減少10%左右。
根據(jù)上述材料回答下列問題:
(1)D、E兩支試管中CC14的作用是                    
(2)加熱過程中,觀察到A試管中出現(xiàn)大量白色煙霧,起初部分煙霧在試管上部內(nèi)壁析出淡黃色固體物質(zhì),在持續(xù)加熱濃硫酸(沸騰)時,淡黃色固體物質(zhì)又慢慢地消失。寫出淡黃色固體消失的化學反應方程式:                    ;
(3)對A試管中的濃H2SO4和銅絲進行加熱,很快發(fā)現(xiàn)C試管中品紅溶液褪色,但始終未見D試管中澄清石灰水出現(xiàn)渾濁或沉淀。學生1猜想是由于SO2溶解度較大,生成了Ca(HSO32的緣故。請你設計實驗驗證學生1的猜想                 
                                                           ;
(4)根據(jù)上述研究,結(jié)合所學知識,你認為液面下方銅絲表面的黑色物質(zhì)成分是                                              ;(寫化學式)
(5)反應完全后稀釋溶液呈酸性,學生2猜想反應中濃硫酸可能過量,請你設計一個簡單的實驗以驗證稀釋后的溶液由于硫酸過量呈酸性,                            。

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