編號 | ① | ② | ③ |
稀硝酸體積/mL | 100 | 200 | 300 |
剩余金屬/g | 30.4 | 22 | 12.8 |
NO體積/mL | 2240 | 4480 | 6720 |
分析 (1)由表中數(shù)據(jù)可知,實(shí)驗(yàn)中都有金屬剩余,則溶液中不可能含有硝酸鐵,溶液中金屬離子為+2價,在實(shí)驗(yàn)①的基礎(chǔ)上加入100mL硝酸,參加反應(yīng)的金屬的質(zhì)量為30.4g-22g=8.4g,生成NO的體積為4480mL-2240mL=2240mL,NO物質(zhì)的量為0.1mol,根據(jù)電子轉(zhuǎn)移守恒可知,參加反應(yīng)金屬的物質(zhì)的量為$\frac{0.1mol×(5-2)}{2}$=0.15mol,參加反應(yīng)金屬的平均摩爾質(zhì)量為$\frac{8.4g}{0.15mol}$=56g/mol,故該過程只有Fe參加反應(yīng),故實(shí)驗(yàn)①只有Fe參與反應(yīng),根據(jù)方程式計算硝酸的物質(zhì)的量,根據(jù)c=$\frac{n}{V}$計算硝酸的物質(zhì)的量濃度;
(2)在實(shí)驗(yàn)②的基礎(chǔ)上加入100mL硝酸,參加反應(yīng)的金屬的質(zhì)量為9.2g,生成NO的體積為6720mL-4480mL=2240mL,NO物質(zhì)的量為0.1mol,若該過程只有Cu參加反應(yīng),根據(jù)電子轉(zhuǎn)移守恒,則Cu的物質(zhì)的量為$\frac{0.1mol×(5-2)}{2}$=0.15mol,Cu的質(zhì)量=0.15mol×64g/mol=9.6g>9.2g,故該過程中Fe、Cu反應(yīng),則③中溶解的金屬為Fe、Cu.
根據(jù)(1)分析計算實(shí)驗(yàn)①中溶解Fe的質(zhì)量,進(jìn)而計算實(shí)驗(yàn)③溶解金屬質(zhì)量,再結(jié)合轉(zhuǎn)移電子守恒列方程計算③中溶解Fe、Cu物質(zhì)的量,進(jìn)而計算參加反應(yīng)Fe、Cu的質(zhì)量.
解答 解:(1)由表中數(shù)據(jù)可知,實(shí)驗(yàn)中都有金屬剩余,則溶液中不可能含有硝酸鐵,溶液中金屬離子為+2價,在實(shí)驗(yàn)①的基礎(chǔ)上加入100mL硝酸,參加反應(yīng)的金屬的質(zhì)量為30.4g-22g=8.4g,生成NO的體積為4480mL-2240mL=2240mL,NO物質(zhì)的量為$\frac{2.24L}{22.4L/mol}$=0.1mol,根據(jù)電子轉(zhuǎn)移守恒可知,參加反應(yīng)金屬的物質(zhì)的量為$\frac{0.1mol×(5-2)}{2}$=0.15mol,參加反應(yīng)金屬的平均摩爾質(zhì)量為$\frac{8.4g}{0.15mol}$=56g/mol,故該過程只有Fe參加反應(yīng),故實(shí)驗(yàn)①只有Fe參與反應(yīng),發(fā)生反應(yīng)3Fe+8HNO3═3Fe(NO3)2+2NO↑+4H2O,根據(jù)方程式可知,參加反應(yīng)的硝酸的物質(zhì)的量為0.1mol×4=0.4mol,故硝酸的物質(zhì)的量濃度=$\frac{0.4mol}{0.1L}$=4mol/L,
答:硝酸的物質(zhì)的量濃度為4mol/L;
(2)在實(shí)驗(yàn)②的基礎(chǔ)上加入100mL硝酸,參加反應(yīng)的金屬的質(zhì)量為9.2g,生成NO的體積為6720mL-4480mL=2240mL,NO物質(zhì)的量為0.1mol,若該過程只有Cu參加反應(yīng),根據(jù)電子轉(zhuǎn)移守恒,則Cu的物質(zhì)的量為$\frac{0.1mol×(5-2)}{2}$=0.15mol,Cu的質(zhì)量=0.15mol×64g/mol=9.6g>9.2g,故該過程中Fe、Cu反應(yīng),則③中溶解的金屬為Fe、Cu;
根據(jù)(1)分析計可知,實(shí)驗(yàn)①中溶解Fe的質(zhì)量為8.4g,則實(shí)驗(yàn)③溶解金屬質(zhì)量為30.4g+8.4g-12.8g=26g,③中生成NO為$\frac{6.72L}{22.4L.mol}$=0.3mol,
設(shè)參加反應(yīng)Fe、Cu的物質(zhì)的量分別為xmol、ymol,則:
$\left\{\begin{array}{l}{56x+64y=26}\\{2x+2y=0.3×3}\end{array}\right.$
解得x=0.35,y=0.1
故參加反應(yīng)Fe的質(zhì)量為0.35mol×56g/mol=19.6g
參加反應(yīng)Cu的質(zhì)量為0.1mol×64g/mol=6.4g,
答:③中溶解金屬為Fe、Cu,它們的質(zhì)量分別為19.6g、6.4g.
點(diǎn)評 本題考查混合物的有關(guān)計算,根據(jù)表中數(shù)據(jù)判斷各階段發(fā)生的反應(yīng)是解題關(guān)鍵,側(cè)重對學(xué)生綜合能力的考查,本題過程復(fù)雜、計算量較大,為易錯題目,難度較大.
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:選擇題
A. | 78gNa2O2固體中所含離子總數(shù)為4NA | |
B. | 常溫常壓下,14gN2與CO組成的混合氣體含有的原子數(shù)為NA | |
C. | 1molCl2完全反應(yīng)則轉(zhuǎn)移電子數(shù)一定為2NA | |
D. | Na2O2與水反應(yīng)產(chǎn)生22.4LO2,則轉(zhuǎn)移電子數(shù)為2 NA |
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:選擇題
A. | SO2(g)+$\frac{1}{2}$O2(g)?SO3(g)△H=-98.3 kJ/mol | |
B. | 2SO2(g)+O2(g)?SO3(l)△H=-196.6 kJ/mol | |
C. | SO2(g)+$\frac{1}{2}$O2(g)?SO3(g)△H=-122.9 kJ/mol | |
D. | 2SO2(g)+O2(g)?SO3(g)△H=+196.6 kJ/mol |
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:選擇題
選項 | 原物質(zhì)及雜質(zhì) | 除雜試劑 | 主要操作或方法 |
A | 乙酸乙酯(乙酸) | Na2CO3 | 過濾 |
B | Na2CO3(s )[NaHCO3(s )] | NaOH溶液 | 轉(zhuǎn)化法 |
C | FeCl2(CuCl2) | Zn | 過濾 |
D | 苯(溴) | NaOH溶液 | 分液 |
A. | A | B. | B | C. | C | D. | D |
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:解答題
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:解答題
時間/濃度 | c(NH3)(mol/L) | C(O2)(mol/L) | C(NO)(mol/L) |
起始 | 0.8 | 1.6 | 0 |
第2min | 0.6 | a | 0.2 |
第4min | 0.3 | 0.975 | 0.5 |
第6min | 0.3 | 0.975 | 0.5 |
第8min | 0.8 | 0.975 | 0.5 |
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:選擇題
A. | 在原電池的負(fù)極和電解池的陰極上都發(fā)生失電子的氧化反應(yīng) | |
B. | 用惰性電極電解Na2SO4溶液,陰陽兩極產(chǎn)物的物質(zhì)的量之比為1:2 | |
C. | 用惰性電極電解飽和NaCl溶液,若有1 mol電子轉(zhuǎn)移,則生成1 mol NaOH | |
D. | 粗銅精煉時,與電源正極相連的是純銅,電極反應(yīng)式為:Cu-2e-=Cu2+ |
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:選擇題
A. | 堿:純堿、燒堿 | B. | 純凈物:氨水、液態(tài)氧 | ||
C. | 鹽:KClO3、小蘇打 | D. | 混合物:鹽酸、液氯 |
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