將由鐵粉、氧化鐵粉末和氧化銅粉末組成的混合物溶于110mL 2mol/L的H2SO4中,完全反應(yīng)后,得氫氣896mL(標(biāo)況).將反應(yīng)物過濾,經(jīng)干燥后得濾渣1.28g.濾液中的金屬離子全部是Fe2+,將濾液稀釋至200mL,再從中取出50mL,向其中逐滴加入1mol/L的NaOH溶液,邊加邊振蕩,當(dāng)加至20mL時溶液開始出現(xiàn)沉淀.試求:
(1)原混合物中CuO、Fe2O3各為多少g?
(2)稀釋后的200mL濾液中Fe2+的物質(zhì)的量濃度是多少?
考點:有關(guān)混合物反應(yīng)的計算
專題:計算題
分析:固體完全反應(yīng),濾液中的金屬離子全部是Fe2+,則爐渣1.28g為Cu的質(zhì)量,向濾液稀釋至200mL,再從中取出50mL,加入1mol/L NaOH溶液至20mL時開始出現(xiàn)沉淀,說明固體與稀硫酸反應(yīng)后稀硫酸有剩余,濾液中溶質(zhì)為H2SO4、FeSO4,濾液稀釋后c(H+)=
20mL×1mol/L
50mL
=0.4mol/L,
(1)根據(jù)n=
m
M
計算1.28gCu的物質(zhì)的量,根據(jù)Cu原子守恒可知n(CuO)=n(Cu),再根據(jù)m=nM計算CuO的質(zhì)量;
參加反應(yīng)的H2SO4中的H元素轉(zhuǎn)化到氫氣、水中,根據(jù)H原子守恒計算混合物中O原子物質(zhì)的量,根據(jù)混合物中O原子守恒計算Fe2O3的物質(zhì)的量,進而計算其質(zhì)量;
(2)稀釋后的濾液為H2SO4、FeSO4混合溶液,溶液中硫酸根物質(zhì)的量不變,利用稀釋定律計算稀釋后c(SO42-),根據(jù)電荷守恒可知:c(H+)+2c(Fe2+)=2c(SO42-),據(jù)此計算.
解答: 解:固體完全反應(yīng),濾液中的金屬離子全部是Fe2+,則爐渣1.28g為Cu的質(zhì)量,向濾液稀釋至200mL,再從中取出50mL,加入1mol/L NaOH溶液至20mL時開始出現(xiàn)沉淀,說明固體與稀硫酸反應(yīng)后稀硫酸有剩余,濾液中溶質(zhì)為H2SO4、FeSO4,濾液稀釋后c(H+)=
20mL×1mol/L
50mL
=0.4mol/L,
(1)1.28gCu的物質(zhì)的量=
1.28g
64g/mol
=0.02mol,根據(jù)Cu原子守恒可知n(CuO)=n(Cu)=0.02mol,故CuO的質(zhì)量=0.02mol×80g/mol=1.6g;
剩余硫酸的物質(zhì)的量=0.4mol/L×0.2L×
1
2
=0.04mol,原溶液中硫酸的物質(zhì)的量=2mol/L×0.11L=0.22mol,故參加反應(yīng)的硫酸為0.22mol-0.04mol=0.18mol,
參加反應(yīng)的H2SO4中的H元素轉(zhuǎn)化到氫氣、水中,根據(jù)H原子守恒,n(H2O)+n(H2)=n反應(yīng)(H2SO4),即n(H2O)=0.18mol-
0.896L
22.4L/mol
=0.14mol,故混合物中氧原子物質(zhì)的量=0.14mol,根據(jù)混合物中O原子守恒,n(CuO)+3n(Fe2O3)=n(O),故n(Fe2O3)=
1
3
×(0.14mol-0.02mol)=0.04mol,故m(Fe2O3)=0.04mol×160g/mol=6.4g,
答:原混合物中CuO的質(zhì)量為1.6g、Fe2O3的質(zhì)量為6.4g;
(2)稀釋后的濾液為H2SO4、FeSO4混合溶液,溶液中硫酸根物質(zhì)的量不變,稀釋后c(SO42-)=
0.11L×2mol/L
0.2L
=1.1mol/L,根據(jù)電荷守恒可知:c(H+)+2c(Fe2+)=2c(SO42-),即:0.4mol/L+2c(Fe2+)=2×1.1mol/L,解得c(Fe2+)=0.9mol/L,
答:稀釋后的200毫升濾液中Fe2+的摩爾濃度是0.9mol/L.
點評:本題考查混合物計算,本題注意從溶液存在的離子判斷物質(zhì)反應(yīng)的程度,利用守恒的方法計算,題目難度中等.
練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

下列敘述正確的是( 。
A、同分異構(gòu)現(xiàn)象的廣泛存在是造成有機物種類繁多的唯一原因
B、乙烷在光照下與氯氣反應(yīng)生成的一氯代烴只有一種
C、分子式為CH4O和C2H6O的物質(zhì)一定互為同系物
D、有機物結(jié)構(gòu)中碳原子通過單鍵連接,剩余價鍵均與氫原子結(jié)合都屬于烷烴

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

現(xiàn)有①BaCl2 ②金剛石 ③金屬銅 ④KOH ⑤干冰 ⑥純硫酸 ⑦二氧化硅 ⑧白磷 ⑨K2O ⑩NH4Cl十種物質(zhì),按下列要求回答(填序號):
(1)熔化時需要破壞共價鍵的是
 
;
(2)屬于分子晶體的是
 
;
(3)固體不導(dǎo)電,常壓下熔化時能導(dǎo)電的是
 

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

已知:
(1)測定土壤中鐵的含量時需先將三價鐵還原為二價鐵,再采用鄰啡羅啉作顯色劑,用比色法測定,若土壤中含有高氯酸鹽時會對測定有干擾.相關(guān)的反應(yīng)如下:
4FeCl3+2NH2OH?HCl═4FeCl2+N2O↑+6HCl+H2O
①Fe2+在基態(tài)時,價層電子排布式
 

②羥胺(NH2OH)中N原子的雜化方式
 

③Fe2+與鄰啡羅啉形成的配合物中,配位數(shù)為
 

(2)硫酸銅晶體的化學(xué)式也可以表達(dá)為Cu(H2O)4SO4?H2O晶體,該晶體中含有的化學(xué)鍵類型是
 

(3)多元化合物薄膜太陽能電池材料為無機鹽,其主要包括砷化鎵、硫化鎘、磷化鎵及銅錮硒薄膜電池等.其中元素P、As、Se第一電離能由小到大的順序為:
 

(4)①有機太陽能固體電池材料含有高純度C60,其結(jié)構(gòu)如圖1,則1mol C60分子中π鍵的數(shù)目為
 
,C60的晶胞結(jié)構(gòu)如圖2,則其配位數(shù)為
 
若此晶胞的密度為ρ g/cm3則兩個最近C60間的距離為
 
cm(列式表達(dá),已知阿伏伽德羅常數(shù)為NA

②如果把晶胞頂點與最近三個面心所圍成的空隙叫做四面體空隙,第四周期電負(fù)性最小的原子可作為容體摻入C60晶體的空隙中,形成具有良好的超導(dǎo)性的摻雜C60化合物.若每個四面體空隙填入一個原子,則全部填滿C60晶體的四面體空隙后,所形成的摻雜C60化合物的化學(xué)式為
 

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

元素周期表是學(xué)習(xí)化學(xué)的重要工具,它隱含許多信息和規(guī)律.下面所列是五種短周期元素的相關(guān)信息(已知鈹?shù)脑影霃綖?.089nm)
元素代號 A B C D E
原子半徑/nm 0.160 0.143 0.102 0.099 0.074
主要化合價 +2 +3 +6,-2 -1 -2
F原子中無中子,G最高正價數(shù)與負(fù)價數(shù)相等,且最外層電子數(shù)是次外層的二倍,H元素單質(zhì)焰色反應(yīng)呈黃色(用相應(yīng)的元素符號完成下列空白)
(1)B元素在元素周期表中的位置
 
,上述八種元素的最高價氧化物對應(yīng)的水化物中酸性最強的是
 
.A離子的結(jié)構(gòu)示意圖
 

(2)用電子式表示A、D形成化合物的過程:
 
.H、E形成原子個數(shù)比為1:1的化合物的電子式為
 
,含有的化學(xué)鍵類型為
 
.C2D2的電子式為
 

(3)下列說法能說明D的非金屬性比C強的選項
 

①H2CO4比HDO穩(wěn)定    
②HDO4比H2CO4酸性強   
③C2-比D-易被氧化
④HD比H2C穩(wěn)定      
⑤銅與HD不反應(yīng),但能與濃H2CO4反應(yīng)
⑥鐵與D2加熱生成FeD3,鐵與C加熱生成FeC
⑦C原子與D原子電子層數(shù)相同,D原子半徑小于C原子.
A、全部    B、②③④⑥⑦C、①②④⑤⑥D(zhuǎn)、除①以外
(4)A、B、C、D、E形成的簡單離子半徑由大到小的順序為
 
.(用具體離子符號表示)
(5)C單質(zhì)與H的最高價氧化物對應(yīng)水化物在加熱條件下能發(fā)生反應(yīng),若有3mol的C參與反應(yīng),轉(zhuǎn)移4NA的電子,請寫出離子反應(yīng)方程
 
氧化劑與還原劑的質(zhì)量之比
 

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

實驗室需要0.2mol/L CuSO4溶液250mL,實驗室可提供配制溶液的試劑有:①藍(lán)色膽礬晶體(CuSO4?5H2O)  ②4mol/L CuSO4溶液
(1)無論采用何種試劑進行配制,實驗必須用到的玻璃儀器除燒杯、玻璃棒、膠頭滴管外,至少還需要的一種儀器是
 
,在使用該儀器前必須進行的操作是
 

(2)若用膽礬晶體進行配制,需用托盤天平稱取CuSO4?5H2O的質(zhì)量為
 
g;如果用4mol/L的CuSO4溶液稀釋配制,需用量筒量取
 
ml 4mol/L CuSO4溶液.
(3)實驗室用4mol/L的硫酸銅溶液稀釋配制溶液所需的實驗步驟有:
其中正確的操作順序為
 

①往燒杯中加入約100ml水進行初步稀釋,冷卻至室溫
②用量筒量取一定體積4mol/L 的硫酸銅溶液于一燒杯中
③計算所需4mol/L 硫酸銅溶液的體積
④將溶液顛倒搖勻后轉(zhuǎn)存于試劑瓶
⑤加水至液面離容量瓶1-2cm處改用膠頭滴管進行定容
⑥洗滌燒杯和玻璃棒2-3次并將洗滌液注入容量瓶,輕輕搖動容量瓶,使溶液混合均勻
⑦將溶液轉(zhuǎn)移入容量瓶
(4)配制溶液過程中,如果出現(xiàn)以下情況,對結(jié)果有何影響(填“偏高”、“偏低”或“無影響”)
A.定容后塞上瓶塞反復(fù)搖勻,靜置后,液面不到刻度線,再加水至刻度線
 

B.定容時俯視刻度線
 

C.容量瓶未干燥即用來配制溶液
 

(5)實驗過程中用到蒸餾水.如圖為實驗室制取蒸餾水的裝置示意圖.圖中的兩處明顯的錯誤是
 
 
.實驗時A中除加入少量自來水外,還需加入少量
 
,其作用是防止暴沸.

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

下列物質(zhì):(1)Na (2)Na2O(3)NH3(4)HCl  (5)Ba(OH)2 (6)NaCl(7)蔗糖 (8)NaCl溶液.(填序號)
(1)屬于電解質(zhì)的是
 
,(2)屬于非電解質(zhì)的是
 
,(3)能導(dǎo)電的是
 

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

實驗室加熱氯酸鉀和二氧化錳的混合物制取氧氣.若收集到標(biāo)準(zhǔn)狀況下6.72L氧氣.
(1)氧氣物質(zhì)的量為多少?
(2)至少需要多少克氯酸鉀?
(3)生成氯化鉀的物質(zhì)的量為多少?

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

碳、氮、氧、氟都是位于第二周期的重要的非金屬元素.請回答下列問題:
(1)基態(tài)氟原子的核外電子排布式是
 

(2)C、N、O、F四種元素第一電離能從大到小的順序是
 

(3)碳和另外三種元素均可形成化合物.四氟化碳的空間構(gòu)型為
 
,CF4可以利用甲烷與Cl2和HF在一定條件下反應(yīng)來制備,其反應(yīng)方程式為
 
;CO是
 
分子(填“極性”或“非極性”),CO的常見等電子體為N2、CN-,已知CN-與N2結(jié)構(gòu)相似,推算HCN分子中σ鍵與π鍵數(shù)目之比為
 
;C3N4是一種新型材料,它的硬度比金剛石還高,可做切割工具,可推測出C3N4屬于
 
晶體.
(4)N4分子結(jié)構(gòu)和白磷一樣都是正四面體.又已知斷裂1mol N-N鍵吸收167kJ熱量,生成1molN≡N鍵放出942kJ熱量,0.1molN4轉(zhuǎn)變?yōu)镹2將放出
 
熱量.
(5)CaF2和CaC2都屬于離子晶體.CaF2晶體的密度為a g?cm-3,則晶胞(如圖)的體積是
 
(只要
求列出算式).
(6)CaC2晶體的晶胞與氯化鈉相似,但由于CaC2晶體中的C22-存在,使晶胞沿一個方向拉長,則CaC2晶體中1個C22-周圍距離最近且相等的Ca2+數(shù)目為
 
,C22-與O22+互為等電子體,O22+的電子式為
 

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同步練習(xí)冊答案