5.鐵、銅混合粉末18.0g加入到100mL 5.0mol/L FeCl3溶液中,充分反應(yīng)后,剩余固體質(zhì)量為2.8g,回答下列問題:
(1)原混合物中銅的質(zhì)量是多少?
(2)反應(yīng)后的溶液中金屬陽離子的物質(zhì)的量各是多少?

分析 鐵比銅活潑,與FeCl3溶液反應(yīng)時先后發(fā)生Fe+2Fe3+=3Fe2+、Cu+2Fe3+=Cu2++2Fe2+,原氯化鐵溶液中含有氯化鐵的物質(zhì)的量為n(FeCl3)=5mol/L×0.1L=0.5mol,結(jié)合反應(yīng)的方程式解答.

解答 解:鐵的還原性強(qiáng)于銅,把鐵、銅混合粉末加入氯化鐵溶液中,鐵先與鐵離子反應(yīng),氯化鐵的物質(zhì)的量是0.5mol,
設(shè)0.5mol鐵離子完全反應(yīng)消耗鐵、銅的質(zhì)量分別為m1、m2,則:
Cu+2Fe3+=Cu2++2Fe2+,F(xiàn)e+2Fe3+=3Fe2+
64g  2mol                           56g   2mol
m1   0.5mol                         m2  0.5mol
m1=$\frac{64g×0.5mol}{2mol}$=16g,
m2=$\frac{56g×0.5mol}{2mol}$=14g,
溶解的金屬質(zhì)量為:18g-2.8g=15.2g,14g<15.2g<16g,
則鐵完全反應(yīng)、銅部分反應(yīng),且Fe3+完全反應(yīng),剩余的金屬為Cu,
(1)設(shè)反應(yīng)消耗銅的物質(zhì)的量為n1,反應(yīng)的鐵的物質(zhì)的量為n2
則:①64n1+56n2=15.2g
②n1+n2=$\frac{1}{2}$n(Fe3+)=0.25mol,
解得:n1=0.15mol、n2=0.1mol,
故m(Cu)=n1×M+2.8g=0.15mol×64g/mol+2.8g=12.4g,
答:原混合物中銅的質(zhì)量是12.4g;
(2)根據(jù)反應(yīng)方程式可知反應(yīng)后溶液中n(Fe2+)=2n(Cu)+3n(Fe)=2×0.15mol+3×0.10mol=0.6mol,
反應(yīng)后溶液中銅離子的物質(zhì)的量為n(Cu2+)=n(Cu)=0.15mol,
答:反應(yīng)后的溶液中金屬陽離子有Fe2+,Cu2+,其物質(zhì)的量各是0.6mol,0.15mol.

點(diǎn)評 本題考查混合物的計(jì)算,為高頻考點(diǎn),側(cè)重于學(xué)生的分析能力和計(jì)算能力的考查,注意根據(jù)反應(yīng)的相關(guān)方程式從質(zhì)量守恒的角度解答,難度中等.

練習(xí)冊系列答案
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:選擇題

7.氯堿工業(yè)是一種高能耗產(chǎn)業(yè),下圖表示的是電解池與燃料電池相組合的一種節(jié)能新工藝.圖中電極末畫出,只顯示了相關(guān)物料的傳輸和轉(zhuǎn)化關(guān)系.下列有關(guān)該工藝流程的分析正確的是(  )
A.甲裝置為電解池,其左室為陰極室
B.甲乙兩裝置中使用的均為陽離子交換膜
C.乙裝置為燃料電池,其左室反應(yīng)為H2-2e-═2H+
D.圖中三種NaOH溶液的質(zhì)量分?jǐn)?shù)關(guān)系為b%>c%>a%

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:選擇題

16.氫氣、鋁、鐵都是重要的還原劑.已知下列反應(yīng)的熱化學(xué)方程式,下列關(guān)于反應(yīng)的焓變判斷正確的是( 。
2H2(g)+O2(g)=2H2O(g)△H1
3H2 (g)+Fe2O3 (s)=2Fe (s)+3H2O(g)△H2
2Fe (s)+$\frac{3}{2}$O2 (g)=Fe2O3 (s)△H3
2Al (s)+$\frac{3}{2}$O2 (g)=Al2O3 (s)△H4
2Al (s)+Fe2O3 (s)=Al2O3 (s)+2Fe (s)△H5
A.△H1<0△H3>0B.△H5<0△H4<△H3C.△H1=△H2+△H3D.△H3=△H4+△H5

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:選擇題

13.鐵系氧化物材料在光催化、電致變色、氣敏傳感器以及光電化學(xué)器件中有著廣泛的應(yīng)用和誘人的前景.
實(shí)驗(yàn)室中可利用FeCO3和O2為原料制備少量鐵紅,每生成160g固體鐵紅放出130kJ熱量,則下列有關(guān)該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式書寫正確的是(  )
A.2FeCO3(s)+$\frac{1}{2}$O2 (g)=Fe2O3(s)+2CO2(g)△H=+130 KJ/mol
B.4 FeCO3(s)+O2 (g)=2Fe2O3(s)+4CO2(g)△H=+260 KJ/mol
C.4 FeCO3(s)+O2 (g)=2Fe2O3(s)+4CO2(g)△H=-260 KJ/mol
D.4 FeCO3(s)+O2 (g)=2Fe2O3(s)+4CO2(g)△H=-260 KJ/mol

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:選擇題

20.22gNaHCO3和NaOH的混合物在密閉容器中加熱到500℃使其充分反應(yīng)后排出氣體,然后冷卻至常溫,稱得其質(zhì)量變?yōu)?0.2g,則下列說法正確的是(  )
A.反應(yīng)后剩余固體為碳酸鈉B.排出氣體為CO2和水蒸氣
C.NaOH的質(zhì)量為13.6gD.NaHCO3的質(zhì)量為18g

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:填空題

10.用沉淀法測定KHCO3和Na2CO3固體混合物的組成,每次稱取一定質(zhì)量的樣品溶于水制成洛液,向其中滴加相同濃度的Ba(OH)2溶液,每次實(shí)驗(yàn)均充分反應(yīng),反應(yīng)前后溶液體積變化忽略不計(jì),實(shí)驗(yàn)記錄見表:
 實(shí)驗(yàn)序號
 樣本質(zhì)量(g) 3.066.12 9.18 12.24 15.30 
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生成沉淀的質(zhì)量(g) 5.1911.82 17.73 23.64 23.64 
回答下列問題:
(1)樣品中KHCO3和Na2CO3的物質(zhì)的量之比2:1.
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:選擇題

17.下列化學(xué)用語正確的是( 。
A.次氯酸分子的電子式 B.CH4Si的結(jié)構(gòu)式 
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:選擇題

14.在一定條件下,分別以高錳酸鉀、氯酸鉀、過氧化氫為原料制取氧氣,當(dāng)制得同溫、同壓下相同體積的氧氣時,三個反應(yīng)中轉(zhuǎn)移的電子數(shù)之比為(  )
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:填空題

4.有A、B、C、D三種元素.核電荷數(shù)均小于18,A和C最外層電子數(shù)相同,A的L層電子數(shù)是B和C的最外層電子數(shù)之和,B元素的電子分布在K、L、M層上.C元素的單質(zhì)分子由兩個原子組成,是密度最小的氣態(tài)物質(zhì).D原子的最外層電子數(shù)是次外層電子數(shù)的3倍.試寫出A的原子結(jié)構(gòu)示意圖,B離子的電子式,C原子的名稱氫原子,D原子的電子式

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