取一定量的Fe、Cu的混合物粉末，平均分成五等份，分別向每一份中加入一定量的稀硝酸，假設反應的還原產(chǎn)物只有NO，若實驗中生成的NO氣體體積及所得剩余固體的質(zhì)量記錄如下(所有體積均在標準狀況下測定)：

實驗序號

1

2

3

4

5

硝酸溶液體積

100 mL

200 mL

300 mL

400 mL

500 mL

剩余固體的質(zhì)量

17.2 g

8 .0g

0 g

0 g

0 g

氣體體積

2.24 L

4.48 L

6.72 L

7.84 L

7.84 L

求：(1)該實驗中所用稀硝酸的物質(zhì)的量濃度；

(2)每一等份的混合物粉末中銅的質(zhì)量。

 

【答案】

 

(1)該實驗中所用稀硝酸的物質(zhì)的量濃度為4 .0mol/L；

(2)實驗中每次所取混合物粉末中銅的質(zhì)量為14.4g。(其它合理解法，同樣給分)

【解析】

試題分析：根據(jù)表中數(shù)據(jù)分析：實驗1后剩余的17.2g固體只可能為Cu或Fe、Cu；實驗5中金屬完全反應，生成n(NO)=7.84L÷22.4L/mol=0.35mol，反應后溶液含有Fe(NO3)3、Cu(NO3)2 和過量HNO3。

(1)假設實驗1剩余的17.2g固體全部為Cu，實驗1生成NO：n(NO)=2.24L÷22.4L/mol=0.1mol

由于實驗2剩余8.0g固體，且比實驗1多生成2.24LNO，即多生成0.1molNO則根據(jù)實驗2多消耗的9.2g銅生成的NO小于0.1mol可知，假設實驗1剩余的17.2g固體全部為Cu不成立。

所以實驗1后剩余的17.2g固體只可能為Fe、Cu，實驗1后溶液中只有Fe(NO3)2（2分）

2n (Fe參與反應)=3n(NO)= 3×0.1mol

n (Fe參與反應)=0.15mol

每一份固體的質(zhì)量為0.15mol×56g/mol+17.2g=25.6g

∴c(HNO3)= 4n(NO)/0.1L=4.0mol/L

(2)設每一份固體(25.6g)中含有的Fe、Cu物質(zhì)的量分別為x、y

56x+64y=25.6g

3x+2y= 

聯(lián)立求解，解得x=0.2mol、y=0.225mol

其中含銅：m(Cu)= 0.225mol×64g/mol=14.4g

考點：考查了氧化還原的計算。

 

練習冊系列答案
相關(guān)習題

科目：高中化學 來源： 題型：閱讀理解

（1）在學習過程中要善于歸納總結(jié)，同樣的反應物在不同的情況下反應產(chǎn)物出現(xiàn)不同，如Na和O2反應的產(chǎn)物由條件控制，Zn與H2SO4反應由硫酸濃度控制，NaOH與CO2反應生成的鹽由相對量控制．下列反應也可能得到不同的產(chǎn)物是
BC
BC
．
A．Fe+HCl     B．Cu+HNO3 C．H2S+O2
（2）Fe和稀HNO3反應的產(chǎn)物也是由相對量來控制，已知過量硝酸能把鐵氧化成Fe（NO3）3，但當鐵過量時，產(chǎn)物是Fe（NO3）2．某同學受此啟發(fā)，提出一個相似的觀點：氯氣與鐵反應，當Cl2過量時生成FeCl3，當鐵粉過量時產(chǎn)物是FeCl2．為了驗證該觀點是否正確，該同學將一定量鐵粉與Cl2恰好完全反應得到一固體物質(zhì)A，然后通過實驗確定其成分．探究過程如下：
a．提出假設：
假設1：該固體物質(zhì)是FeCl2；
假設2：該固體物質(zhì)是FeCl3；
假設3：該固體物質(zhì)是
FeCl3和FeCl2
FeCl3和FeCl2
．
b．設計實驗方案：
取少量固體物質(zhì)A于燒杯中，加適量水溶解，然后取兩份A溶液分別進行實驗，實驗現(xiàn)象與結(jié)論如下表
實驗方法 實驗現(xiàn)象 結(jié)論
在溶液中加入KSCN溶液
溶液變血紅色
溶液變血紅色
 固體物質(zhì)中有FeCl3
在酸性KMnO4溶液中加入少量A KMnO4溶液顏色無明顯變化 固體物質(zhì)中不含
FeCl2
FeCl2
c．結(jié)論：
氯氣與鐵反應只生成FeCl3
氯氣與鐵反應只生成FeCl3
．
（3）已知Fe（NO3）2溶液為淺綠色，往Fe（NO3）2溶液中加入少量的稀硫酸，溶液顏色有何變化
溶液變黃色
溶液變黃色
，該變化過程的離子方程式為
3Fe2++NO3-+4H+=3Fe3++NO↑+2H2O
3Fe2++NO3-+4H+=3Fe3++NO↑+2H2O
．
（4）取100mL 0.2mol/L的FeCl3溶液置于燒杯中，向其中加入一定量的Fe、Cu混合物，充分    反應后仍有固體剩余，下列敘述一定不正確的是
A
A
（設溶液體積不變，不考慮水解因素）．
A．燒杯中有Fe無Cu，c（Fe2+）=0.2mol/L
B．燒杯中有Cu無Fe，c（Fe2+）=0.3mol/L
C．燒杯中有Cu無Fe，c（Cl-）=0.6mol/L
D．燒杯中Fe、Cu均有，c（Fe2+）=0.3mol/L．

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科目：高中化學 來源： 題型：閱讀理解

類比是化學學習中常用的方法，已知硝酸能把鐵氧化成Fe(NO3)3，但當鐵過量時，產(chǎn)物是Fe(NO3)2。某同學受此啟發(fā)，提出一個相似的觀點：氯氣與鐵粉反應，當Cl2足量時生成FeCl3，當鐵粉過量時產(chǎn)物是FeCl2，為驗證該觀點是否正確，該同學將一定量鐵粉與Cl2恰好完全反應得到一固體物質(zhì)，然后通過實驗確定其成分。探究過程如下：

請?zhí)羁眨?/p>

 (1)提出假設：

    假設l：該固體物質(zhì)是FeCl2

    假設2：該固體物質(zhì)是          

    假設3：該固體物質(zhì)是          

 (2)設計實驗方案：

  取少量固體物質(zhì)于燒杯中，加適量水溶解，得到溶液A，然后取兩份A溶液分別進行實驗，實驗現(xiàn)象與結(jié)論如下表：

 (3)根據(jù)上述實驗結(jié)論，寫出Cl2與鐵粉加熱時發(fā)生反應的化學方程式                          

 (4)為進一步探究FeCl3溶液的性質(zhì)，他又利用A溶液做了如下一些實驗，其中明顯錯誤的一項是  

    A．將A溶液滴入沸水中，并繼續(xù)加熱得到紅褐色液體，該液體能產(chǎn)生丁達爾現(xiàn)象

    B．在苯酚溶液中滴加A溶液，呈紫色

    C．在A溶液中滴加NaOH濃溶液，出現(xiàn)紅褐色沉淀

    D．將A溶液加熱蒸干并灼燒，得到FeCl3固體

  (5)取100mLO.2mol／L FeCl3溶液置于燒杯中，向其中加入一定量的Fe、Cu混合物，充分反應后仍有固體剩余，下列敘述一定正確的是         (設溶液體積不變，不考慮水解因素。)

    A．燒杯中有Fe無Cu，c(Fe2+)=0．2mol／L

    B．燒杯中有Cu無Fe，c(Fe2+)=O．3mol／L

    C．燒杯中有Cu無Fe，c(Cl-)=O．6mol／L

    D．燒杯中Fe、Cu均有，c(Fe2+)=O．3mol／L

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科目：高中化學 來源：2010-2011學年新疆農(nóng)七師高級中學高三第二次模考化學試卷 題型：選擇題

取10 mL 0.4 mol·L－1 FeCl3溶液置于燒杯中，向其中加入一定量的Fe、Cu混合物充分反應。下列敘述中一定不正確的是(設溶液體積不變，不考慮水解因素)

　　A．燒杯中有Cu無Fe,反應后溶液中c(Fe2＋)≤0.6 mol·L－1

　　B．燒杯中有Fe無Cu,反應后溶液中c(Fe2＋)＝0.6 mol·L－1

　　C．燒杯中Fe、Cu均無,反應后溶液中c(Cl－)＝1.2 mol·L－1

　　D．燒杯中Fe、Cu均有，反應后溶液中c(Fe2＋)＝0.6 mol·L－1

 

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科目：高中化學 來源： 題型：

 取一定量的Fe、Cu的混合物粉末，平均分成五等份，分別向每一份中加入一定量的稀硝酸，實驗中收集到的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(所有體積均在標準狀況下測定)：

實驗序號

1

2

3

4

5

硝酸溶液體積

100 mL

200 mL

300 mL

400 mL

500 mL

剩余固體的質(zhì)量

17.2 g

8 g

0 g

0 g

0 g

氣體體積

2.24 L

4.48 L

6.72 L

7.84 L

7.84 L

(1)該實驗中所用稀硝酸的物質(zhì)的量濃度為__________。

(2)第1次實驗后剩余固體為__________，第2次實驗后剩余固體為________。(均填寫化學式)

(3)實驗中每次所取混合物中銅的質(zhì)量為________。

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