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常溫下，在某200 mL的稀硫酸和稀硝酸的混合溶液中逐量地加入鐵粉，產生氣體的量隨鐵粉質量增加的變化如圖所示。（設硝酸只被還原為NO氣體, Fe的相對原子質量為56）。下列有關分析錯誤的是

A、原混合酸中NO3－的物質的量為0.2 mol

B、原混合酸中H2SO4物質的量濃度為2mol/L

C、OA段與BC段反應中電子轉移的物質的量之比為2:1

D、取20mL原混合酸加水稀釋至1L后溶液的pH＝1

 

【答案】

C

【解析】

試題分析：硝酸是氧化性酸，因此首先與鐵反應，即OA段表示鐵與硝酸反應生成硝酸鐵、NO和水，離子方程式為Fe＋4H＋＋NO3－=Fe3＋＋2H2O＋NO↑。當NO3－完全被還原后繼續(xù)介入鐵粉，鐵離子開始氧化鐵粉，即AB段的離子方程式為Fe＋2Fe3＋=3Fe2＋。最后加入鐵粉氫離子與鐵發(fā)生置換反應生成氫氣，即BC段反應的離子方程式為Fe＋2H＋=F2＋H2↑，據此可以判斷。A、碘A時溶液中的NO3－尾氣被還原為NO，此時消耗鐵的質量是11.2g，物質的量＝11.2g÷56g/mol＝0.2mol，則根據方程式可知消耗NO3－的物質的量是0.2mol，所以原混合酸中NO3－的物質的量為0.2 mol，故A正確；B、最終消耗鐵的質量是22.4g，物質的量＝22.4g÷56g/mol＝0.4mol。因此最終生成硫酸亞鐵的物質的量是0.4mol。則根據原子守恒可知，硫酸的物質的量是0.4mol，則硫酸的濃度＝0.4mol÷0.2L＝2.0mol/L，B正確；C、OA段消耗0.2mol鐵，轉移0.2mol×3＝0.6mol電子。BC階段消耗鐵的質量是22.4g－16.8g＝5.6g，物質的量是0.1mol，則轉移0.1mol×2＝0.2mol電子。所以OA段與BC段反應中電子轉移的物質的量之比為3:1，故C錯誤；D、原混合酸硝酸和硫酸的物質的量分別是0.2mol和0.4mol，其中氫離子的物質的量是0.2mol+0.4mol×2＝1.0mol，則氫離子的濃度＝1.0mol/L÷0.2L＝5mol/L。所以取20mL原混合酸加水稀釋至1L后溶液中氫離子的濃度＝×5mol/L＝0.1mol/L，則溶液的pH＝1，故D正確，答案選C。

考點：考查鐵與硝酸和硫酸混合液反應的有關計算以及圖像分析與判斷

 

練習冊系列答案
相關習題

科目：高中化學 來源： 題型：閱讀理解

食醋分為釀造醋和配制醋兩種．國家標準規(guī)定釀造食醋總酸含量不得低于3.5g/100mL．某研究性學習小組欲測定市售食醋總酸含量，設計如下實驗步驟．
用移液管移取10mL市售食醋，置于100mL容量瓶中，加水稀釋至刻度線，從中取出食醋溶液20mL于錐形瓶中，并滴加
酚酞
酚酞
2-3滴．將堿式滴定管洗凈后，用NaOH標準溶液潤洗3次，然后加入NaOH標準溶液，排除尖嘴部分氣泡后，使液面位于“0”刻度或“0”度以下．靜置后，讀取數據，記錄為NaOH標準溶液體積的初讀數．用0.1000mol?L-NaOH標準溶液進行滴定，當看到
溶液的顏色由無色變淺紅且保持30秒內不褪色
溶液的顏色由無色變淺紅且保持30秒內不褪色
時，停止滴定，記錄NaOH的終讀數．重復滴定3次．實驗有關數據如表所示：
            滴定次數
實驗數據		 1 2 3 4
V（醋酸溶液）/mL 20.00 20.00 20.00 20.00
V（NaOH）/mL（初讀數）    0.00 0.200 0.10 0.00
V（NaOH）/mL（終讀數） 14.98 15.20 15.12 15.95
（1）把上述步驟中的兩處空白補充完整．
（2）①該市售食醋的總酸量為
4.50
4.50
（g/100mL）．是否合格？
是
是
  （_填“是”或“否”）．
②下列操作會導致所測食醋中總酸含量偏高的是
B
B
．
A、配制醋酸溶液時，加水超過刻度線，用吸管吸出．
B、堿式滴定管未用標準NaOH溶液潤洗
C、讀取NaOH溶液體積時，初讀數時仰視，終讀數時俯視
D、裝食醋溶液的錐形瓶未用食醋溶液潤洗
（3）研究小組的同學仔細觀察了該品牌食醋的標簽，發(fā)現其中還含有苯甲酸鈉作為食品添加劑，他想用資料法驗證醋酸與食品添加劑（苯甲酸鈉C6H5COONa）不會發(fā)生離子互換反應，需查找在一定溫度下的醋酸與苯甲酸的
c
c
（填寫序號）．
a．pH    b．電離度    c．電離常數    d．溶解度
（4）常溫下，用0.1000mol?L-1NaOH溶液分別滴定20.00mL 0.1000mol?L-1HCl溶液和20.00mL 0.1000mol?L-1CH3COOH溶液，得到2條滴定曲線，如圖所示．

①滴定醋酸溶液的曲線是
圖2
圖2
（填“圖l”或“圖2”）；滴定曲線中a=
20.00
20.00
mL；
②E點pH＞8的原因用離子方程式表示
CH3COO-+H2O?CH3COOH+OH-
CH3COO-+H2O?CH3COOH+OH-
．

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科目：高中化學 來源： 題型：

某實驗小組利用稀硫酸與金屬鋁反應探究影響化學反應速率的因素，得到如下實驗數據：
實驗
序號		 鋁的
質量/g		 鋁的
形態(tài)		 c（H2SO4）
/mol?L-1		 V（H2SO4）
/mL		 溶液溫度/℃ 金屬消失
的時間/s
反應前 反應后
1 0.10 鋁片 0.8 50 20 35 200
2 0.10 鋁粉 0.8 50 20 36 25
3 0.10 鋁片 1.0 50 20 35 125
4 0.10 鋁片 1.0 50 35 50 50
分析上述數據，回答下列問題：
（1）實驗1和2表明，
 
對反應速率有影響．
（2）可表明反應物濃度對反應速率產生影響的是實驗
 
（填實驗序號）．
（3）本實驗中影響反應速率的其他因素還有
 
．
（4）若進行實驗3時在鋁片上放一只碳棒，金屬消失的時間會遠遠小于125s．其原因是
 
．
（5）常溫下，為了加快反應速率，有人將實驗所用0.8mol?L-1 H2SO4換成18.4mol?L-1 H2SO4，你認為
 
（填“可以”或“不可以”），因為
 
．

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科目：高中化學 來源：2010年北京市八一中學高二第二學期期末考試化學試卷 題型：填空題

（9分）工業(yè)上通過電解飽和氯化鈉溶液的方法獲得氫氧化鈉和氯氣，圖為某實驗小組自制的電解飽和食鹽水的簡易裝置，

（1）寫出電解飽和氯化鈉溶液時，總離子反應方程式：      _____             __。
（2）下列有關說法正確的是

A．電解一段時間后，往蛋殼內溶液中滴加幾滴紫色石蕊試液，先變紅后又褪色
B．蛋殼表面纏繞鐵絲發(fā)生氧化反應
C．為增強導電性，可將石墨棒換成銅電極
D．蛋殼可阻止生成的氯氣與氫氣、氫氧化鈉溶液接觸
（3）電解200 mL 0.5 mol/L的NaCl溶液，在標準狀況下，陰極收集到2.24 L氣體時，陽極產生的氣體為       L，常溫下，若將電解后的溶液稀釋至1 L，則溶液的pH約為            ；若將陽極生成的氣體通入電解后的溶液中，反應的離子方程式為                     ，充分反應后，則所得溶液中陰離子的濃度由大到小依次是__________________。
（4）若將電解后陽極所產生的氣體全部通入1 mol/L 500 mL Na2SO3的溶液中，使之充分反應（假設溶液的體積變化忽略不計），則所得溶液中SO42-的物質的量濃度最多為________ mol/L。

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科目：高中化學 來源：2013屆浙江省溫州市高二期中考試化學試卷（解析版） 題型：實驗題

（12分）Na2CO3俗稱純堿、蘇打，NaHCO3俗稱小蘇打，兩者在日常生活和工業(yè)生產中都有著廣泛的應用。某化學興趣小組設計了如下實驗來探究兩者的某些性質。請你根據所學知識幫他們完成有關的設計和實驗。

（1）甲同學測定兩者的酸堿性：各取一定量的固體溶于水，配成相同濃度的溶液，測定其pH值，測定結果為Na2CO3、NaHCO3的pH分別為a和b（a、b均大于7）。

Ⅰ.測定溶液的pH值所用的主要儀器有：pH試紙、表面皿、          和標準比色卡。

Ⅱ.有關①100mL0.1 mol·L-1NaHCO3、②100mL0.1 mol·L-1Na2CO3兩種溶液的敘述不正確的是（    ）

   A.溶液中水電離出的OH-個數：②>①     B.溶液中陰離子的物質的量濃度之和：②>①

C.①溶液中：c(CO32-)>c(H­2CO3)          D.②溶液中：c(HCO3-)>c(H­2CO3)

（2）乙同學取一定量的碳酸鈉溶液于試管中，滴加2～3滴酚酞試液，發(fā)現溶液變紅，繼續(xù)滴加BaCl2溶液，預計可觀察到                              ，請你結合必要的離子方程式，應用平衡的觀點解釋有關現象的產生：                                       。

（3）常溫下，現有pH均為11的標簽模糊的NaOH和Na2CO3溶液，則NaOH溶液中由水電離出來的OH-濃度為Na2CO3溶液中水電離出來OH-濃度的       倍。丙同學設計如下實驗予以區(qū)別：各取1mL兩種溶液加水稀釋至1L，分別測定其pH。請問丙同學是如何判斷哪瓶溶液為Na2CO3溶液？              ；丁同學各取1mL兩種溶液，分別滴加少量AlCl3溶液觀察有無沉淀或氣體進行鑒別，則溶液滴加后同時產生沉淀和氣體的反應離子方程式為                                        。

（4）已知：Ksp（CaCO3）=4.96×10-9，不考慮其它因素影響，現將0.400 mol·L－1的Na2CO3溶液和0.200 mol·L－1的CaCl2溶液等體積混合，則混合后溶液中Ca2+濃度為     mol·L－1。

 

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