【題目】取一定量的Fe、Cu的混合物粉末,平均分成A、B、C、D、E五等份,分別向每一份中加入一定量的稀硝酸,實(shí)驗(yàn)中收集到的NO氣體(惟一還原產(chǎn)物)的體積及所得剩余物的質(zhì)量記錄如下(所有體積均在標(biāo)準(zhǔn)狀況下測定):
實(shí)驗(yàn)序號 | A | B | C | D | E |
硝酸溶液體積 | 100ml | 200 mL | 300 mL | 400 mL | 500 mL |
剩余固體的質(zhì)量 | 17.2 g | 8g | 0 g | 0 g | 0 g |
氣體體積 | 2.24 L | 4.48 L | 6.72L | 7.84 L | 7.84 L |
(1)A組實(shí)驗(yàn)后17.2 g剩余固體為________,B組實(shí)驗(yàn)后8 g剩余固體為_______。(均填寫化學(xué)式)
(2)實(shí)驗(yàn)中每次所取混合物中鐵的物質(zhì)的量為________mol。
(3)若C組金屬恰好反應(yīng)完,則反應(yīng)后溶液中的金屬陽離子為:_____________ ,物質(zhì)的量之比是:________________________________。
【答案】Fe CuCu0.2Fe3+ Fe2+ 和 Cu2+1:3:4.5或2:6:9
【解析】
(1).由A、B兩組數(shù)據(jù)分析可知,兩次剩余物的質(zhì)量相差9.2g,此時生成2.24 LNO氣體,轉(zhuǎn)移0.15 mol電子,若只溶解鐵,質(zhì)量為8.4 g,若只溶解銅,質(zhì)量為9.6 g,由此可知這9.2 g固體中應(yīng)有Fe和Cu兩種金屬,所以A組實(shí)驗(yàn)后剩余金屬為Fe和Cu,B組實(shí)驗(yàn)后剩余金屬只有Cu;
(2).假設(shè)在實(shí)驗(yàn)A的基礎(chǔ)上再加入100mL硝酸溶液溶解的9.2g金屬中Fe、Cu物質(zhì)的量分別為xmol、ymol,根據(jù)二者質(zhì)量及轉(zhuǎn)移電子守恒列方程計(jì)算,混合物中Cu的質(zhì)量為剩余Cu的質(zhì)量與反應(yīng)Cu的質(zhì)量之和,再結(jié)合實(shí)驗(yàn)D及得失電子守恒計(jì)算出每份混合物中含有鐵的物質(zhì)的量;
(3).根據(jù)C組中剩余金屬為0可知銅完全反應(yīng),則銅完全轉(zhuǎn)化成銅離子;再根據(jù)得失電子守恒計(jì)算出C中含有的亞鐵離子、鐵離子的物質(zhì)的量,最后計(jì)算出其物質(zhì)的量之比。
(1).由A. B兩組數(shù)據(jù)分析可知,兩次剩余物的質(zhì)量相差17.2g8g=9.2g,此時生成2.24 LNO氣體,NO的物質(zhì)的量為2.24L÷22.4L/mol=0.1mol,轉(zhuǎn)移電子0.1mol×(52)=0.3 mol,若只溶解鐵,根據(jù)得失電子守恒,溶解鐵的質(zhì)量為×56g/mol=8.4 g,若只溶解銅,質(zhì)量為×64g/mol=9.6 g,由此可知溶解的9.2 g金屬為Fe和Cu的混合物,所以A組實(shí)驗(yàn)后剩余金屬為Fe和Cu,B組實(shí)驗(yàn)后剩余金屬只有Cu,故答案為:Fe、Cu;Cu;
(2).設(shè)在實(shí)驗(yàn)A的基礎(chǔ)上再加入100mL硝酸溶液溶解的9.2g金屬中Fe、Cu物質(zhì)的量分別為xmol、ymol,則根據(jù)質(zhì)量守恒得:56x+64 y=9.2 ,根據(jù)電子轉(zhuǎn)移守恒得:2(x+y)=3×0.1,解得:x=0.05、y=0.1,故混合物中Cu的物質(zhì)的量為0.1mol,則每次所取混合物中銅的物質(zhì)的量為:0.1mol+8g÷64g/mol=0.225mol,根據(jù)實(shí)驗(yàn)D和E可知,最終生成NO的體積為7.84L,物質(zhì)的量為7.84L÷22.4L/mol=0.35mol,得到電子總物質(zhì)的量為0.35mol×3=1.05mol, 0.225mol銅完全反應(yīng)失去0.45mol電子,由于硝酸足量,實(shí)驗(yàn)D中鐵完全變成鐵離子,根據(jù)得失電子守恒,混合物中含有Fe的物質(zhì)的量為:=0.20mol,所以實(shí)驗(yàn)中每次所取混合物中鐵的物質(zhì)的量為0.20mol,故答案為:0.20;
(3).根據(jù)上述分析可知,C組加入稀硝酸還能繼續(xù)生成NO,則溶液中亞鐵離子被氧化為鐵離子,D組實(shí)驗(yàn)NO氣體繼續(xù)增加,說明C組實(shí)驗(yàn)后的溶液中金屬陽離子為Fe3+ 、Fe2+ 和 Cu2+,D組實(shí)驗(yàn)增加了0.05molNO,則參加反應(yīng)的Fe2+為0.15mol,固體沒有剩余,即Cu2+有0.225mol,F(xiàn)e3+有0.05mol,則n(Fe3+ ):n(Fe2+):n( Cu2+)=1:3:4.5或2:6:9,故答案為:Fe3+、Fe2+ 和 Cu2+;1:3:4.5或2:6:9。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】下列說法正確的是
A. 在多電子的原子里,能量高的電子通常在離核近的區(qū)域內(nèi)活動
B. 任何元素的原子都是由核外電子和核內(nèi)中子、質(zhì)子組成的
C. 4018Ar、4019K、4020Ca的質(zhì)量數(shù)相同,所以它們是互為同位素
D. 核素指一種原子,而元素是指一類原子
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】某無色工業(yè)廢水中可能含有Na+、Mg2+、Al3+、Cu2+、Cl-、SO42-中的幾種離子。
a.取10 mL該廢水于試管中,加入足量的Ba(NO3)2溶液和稀硝酸,產(chǎn)生白色沉淀,充分反應(yīng)后過濾,向?yàn)V液中加入AgNO3溶液無沉淀產(chǎn)生。
b.另取10 mL該廢水于試管中,滴加NaOH溶液先產(chǎn)生白色沉淀,后部分沉淀溶解,生成沉淀的物質(zhì)的量隨加入NaOH的物質(zhì)的量關(guān)系如圖所示。
根據(jù)上述實(shí)驗(yàn)回答下列問題:
(1)該廢水中一定不含有的離子有______________(填離子符號)
(2)實(shí)驗(yàn)室配制100 mL 1.0 mol·L-1的NaOH溶液時,用到的玻璃儀器除燒杯、玻璃棒、量筒外,還需要______________(填儀器名稱)
(3)寫出A→B過程中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式:______________
(4)該廢水中,c(Al3+)=____________
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】將適量的鐵粉加入FeCl3溶液中,完全反應(yīng)后,溶液中的Fe3+和Fe2+的物質(zhì)的量濃度相等,則已反應(yīng)的Fe3+和未反應(yīng)的Fe3+的物質(zhì)的量之比( )
A.3︰2B.1︰2C.2︰1D.2︰3
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】下圖虛線框中的裝置可用來檢驗(yàn)濃硫酸與木炭粉在加熱條件下反應(yīng)產(chǎn)生的所有氣體產(chǎn)物,填寫下列空白:
(1)濃硫酸與木炭粉在加熱條件下的化學(xué)方程式為________________。
(2)如果裝置中①、②、③三部分儀器的連接順序改為②、①、③,則可以檢驗(yàn)出的物質(zhì)是________________;不能檢出的物質(zhì)是____________。
(3)如果將儀器的連接順序變?yōu)棰、③、②,則可以檢出的物質(zhì)是_____________;不能檢出的物質(zhì)是_____________。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】下列氣體溶解于水,沒有發(fā)生氧化還原反應(yīng)的是( )
A. SO2溶解于水B. NO2溶解于水C. F2溶解于水D. Cl2溶解于水
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】將3p%的硫酸與同體積的p%的硫酸混合得到q%的稀硫酸,則p、q的關(guān)系正確的是
A. q=2p B. q>2p C. q<2p D. 無法確定
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】聚合物H ()是一種聚酰胺纖維,廣泛用于各種剎車片,其合成路線如下:
已知:①C、D、G均為芳香族化合物,分子中均只含兩種不同化學(xué)環(huán)境的氫原子。
②Diels-Alder反應(yīng):。
(1)生成A的反應(yīng)類型是_______。D的名稱是_______。F中所含官能團(tuán)的名稱是_______。
(2)B的結(jié)構(gòu)簡式是_______;“B→C”的反應(yīng)中,除C外,另外一種產(chǎn)物是_______。
(3)D+G→H的化學(xué)方程式是______。
(4)Q是D的同系物,相對分子質(zhì)量比D大14,則Q可能的結(jié)構(gòu)有______種,其中核磁共振氫譜有4組峰,且峰面積比為1:2:2:3的結(jié)構(gòu)簡式為______(任寫一種)。
(5)已知:乙炔與1,3-丁二烯也能發(fā)生Diels-Alder反應(yīng)。請以1,3-丁二烯和乙炔為原料,選用必要的無機(jī)試劑合成,寫出合成路線__________(用結(jié)構(gòu)簡式表示有機(jī)物,用箭頭表示轉(zhuǎn)化關(guān)系,箭頭上注明試劑和反應(yīng)條件)。
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