16.現(xiàn)有硫酸和硝酸的濃度分別為2mol/L和1mol/L的混合液,取混合液20mL加入足量鐵粉,若硝酸的還原產(chǎn)物為NO,則生成一氧化氮和氫氣在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積各為多少升?消耗的鐵粉的質(zhì)量為多少?

分析 硫酸、硝酸的混合溶液與過量的Fe反應(yīng)生成NO、氫氣,說明硝酸完全被還原生成NO,最終得到FeSO4溶液,根據(jù)n=cV計(jì)算H2SO4、HNO3物質(zhì)的量,根據(jù)N元素守恒可知n(NO)=n(HNO3),根據(jù)硫酸根守恒可知n(FeSO4)=n(H2SO4),根據(jù)Fe元素守恒計(jì)算參加反應(yīng)Fe的物質(zhì)的量,再根據(jù)電子轉(zhuǎn)移守恒計(jì)算氫氣物質(zhì)的量,根據(jù)V=nVm計(jì)算NO、氫氣體積.

解答 解:硫酸、硝酸的混合溶液與過量的Fe反應(yīng)生成NO、氫氣,說明硝酸完全被還原生成NO,最終得到FeSO4溶液,
根據(jù)N元素守恒可知n(NO)=n(HNO3)=0.02L×1mol/L=0.02mol,故生成NO的體積=0.02mol×22.4L/mol=0.448L;
根據(jù)硫酸根守恒可知n(FeSO4)=n(H2SO4)=0.02L×2mol/L=0.04mol,根據(jù)Fe元素守恒,參加反應(yīng)Fe的物質(zhì)的量=n(FeSO4)=0.04mol,令生成氫氣為x mol,根據(jù)電子轉(zhuǎn)移守恒:2x+0.02×(5-2)=0.04×2,解得x=0.01,故生成氫氣的體積=0.01mol×22.4L/mol=0.224L;消耗鐵的質(zhì)量為:0.04mol×56g/mol=2.24g,
答:標(biāo)況下,生成一氧化氮的體積為0.448L,生成氫氣的體積為0.224L,消耗的鐵粉的質(zhì)量為2.24g.

點(diǎn)評(píng) 本題考查混合物計(jì)算,判斷發(fā)生的反應(yīng)是解題關(guān)鍵,側(cè)重對(duì)解題方法技巧與思維能力的考查,注意利用守恒思想進(jìn)行解答,難度中等.

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中化學(xué) 來源: 題型:選擇題

6.汽車尾氣中NO,是造成大氣污染的物質(zhì)之一,但NO又是工業(yè)生產(chǎn)硝酸的中間產(chǎn)物,另外NO在人體中的血管內(nèi)又有傳送信息的功能,下列有關(guān)NO的說法正確的是(  )
A.NO是一種紅棕色氣體,易溶于水
B.汽車尾氣中NO的來源是空氣中的N2與O2在汽車氣缸內(nèi)的高溫環(huán)境下的反應(yīng)產(chǎn)物
C.工業(yè)生產(chǎn)硝酸的原料主要有NO和空氣
D.由于NO在血管中的特殊作用,所以NO無毒

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7.鉈元素位于元素周期表第6周期ⅢA族.下面關(guān)于鉈元素性質(zhì)的說法不正確的是( 。
A.氫氧化鉈是兩性氫氧化物
B.在化合物中呈+3價(jià)
C.單質(zhì)鉈與同濃度的鹽酸反應(yīng)比鋁劇烈
D.鉈的還原性比鋁的強(qiáng)

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:選擇題

4.下列反應(yīng)的離子方程式書寫正確的是( 。
A.NaHS水解:HS-+H2O?S2-+H3O+
B.向硫酸鐵溶液中加入鐵:Fe3++Fe═2Fe2+
C.在鐵上鍍銅陽極反應(yīng)為:Cu2++2e-═Cu
D.氯化銅水解:Cu2++2H2O?Cu(OH)2+2H+

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:解答題

11.根據(jù)下列各題中所給出的數(shù)據(jù),可分別求出其“溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)”或“溶液的物質(zhì)的量濃度”,試判斷并求解.
(1)已知某氫氧化鈉溶液V L中含有n個(gè)氫氧根離子,可求出此溶液的溶液的物質(zhì)的量濃度是$\frac{n}{V{N}_{A}}$mol/L;
(2)已知某氫氧化鈉溶液中Na+與H2O的個(gè)數(shù)之比為1:a,則可求出此溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為$\frac{20}{20+9a}$;
(3)常溫下,10.0mL 1.0mol/L的H2SO4(aq),加水稀釋到500mL,所得H2SO4(aq)的濃度為0.02mol/L,蒸發(fā)濃縮,使溶液的體積為2.40mL,所得H2SO4(aq)的濃度為4.2mol/L.

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:解答題

1.硫酸工業(yè)中廢渣的成分為SiO2、Fe2O3、Al2O3、MgO.某探究性學(xué)習(xí)小組的同學(xué)設(shè)計(jì)如圖實(shí)驗(yàn)方案,將硫酸渣中金屬元素轉(zhuǎn)化為氫氧化物沉淀分離開來.

已知常溫下,部分陽離子以氫氧化物形式沉淀時(shí)溶液的pH如表:
陽離子Fe3+Al3+Mg2+
開始沉淀時(shí)的pH1.93.79.6
沉淀完全時(shí)的pH3.25.211.0
(1)固體A的化學(xué)式為SiO2
(2)向溶液F中通過量CO2發(fā)生反應(yīng)的離子方程式AlO2-+CO2+2H2O=Al(OH)3↓+HCO3-
(3)采用過濾操作分離固體E和溶液F,發(fā)現(xiàn)濾液中有少量渾濁,從實(shí)驗(yàn)操作的角度給出兩種可能的原因:漏斗液面高于濾紙的邊緣、玻璃棒下端靠在濾紙的單層處,導(dǎo)致濾紙破損.
(4)上述流程中的試劑Y 最好選用下列的C(填字母編號(hào))
A、氧化鎂    B、氨水    C、氫氧化鉀    D、氫氧化鋇
(5)取w g硫酸渣(含SiO2 m g),與 c mol 鹽酸恰好完全反應(yīng),則廢渣中氧元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為$\frac{8m+120c}{15w}$.(用含w、m、c的代數(shù)式表示)

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8.金屬及塑料制品表面鍍鉻不僅美觀還可提高金屬制品抗腐蝕性能,電鍍廢水中六價(jià)鉻具有高毒性,必須經(jīng)處理后才能排放.
(1)常見鍍鉻液由重鉻酸(H2Cr2O7)和催化劑硫酸組成.
①鍍鉻液在水溶液中存在如下平衡:Cr2O72-+H2O?2CrO42-+2H+該反應(yīng)平衡常數(shù)表達(dá)式為K=$\frac{{c}^{2}(Cr{O}_{4}^{2-})•{c}^{2}({H}^{+})}{c(C{r}_{2}{O}_{7}^{2-})}$.
②鍍鉻時(shí)由CrO42-放電產(chǎn)生鉻鍍層.陰極的電極反應(yīng)式為CrO42-+8H++6e-=Cr+4H2O.
③ABS塑料表面經(jīng)處理后也可在其表面鍍鉻,ABS塑料的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式如下:
,合成該聚合物的三種單體為:CH2=CHCN、CH2=CH-CH=CH2(寫結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式).
(2)工業(yè)上處理含鉻廢水有鋇鹽法、電解還原法等.
Ⅰ.鋇鹽法處理含鉻廢水主要流程為:

已知:
物質(zhì)BaCO3CaSO4BaSO4
Ksp8.1×10-99×10-61.1×10-10
①步驟一發(fā)生的反應(yīng)之一為:CrO42-+BaCO3═BaCrO4+CO32-,可推知:Ksp(BaCrO4)<Ksp(BaCO3)(選填:“>”或“<”);
②步驟二的目的是除去廢水中Ba2+
Ⅱ.電解法處理含六價(jià)鉻(Cr2O72-和CrO42-)的強(qiáng)酸性廢水,其原理如圖所示.

③電解一段時(shí)間后隨著溶液pH的升高,便有Fe(OH)3和Cr(OH)3沉淀生成.圖中A為電源正極(選填:“正”或“負(fù)”);
④陰極產(chǎn)生的氣體為H2(寫化學(xué)式).
⑤常溫時(shí)Ksp[Cr(OH)3]=6.0×10-31,當(dāng)廢水的pH=7.0時(shí),溶液中c(Cr3+)=6.0×10-10mol•L-1

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5.下列對(duì)有機(jī)物結(jié)構(gòu)或性質(zhì)的描述,錯(cuò)誤的是( 。
A.一定條件下,Cl2 可在甲苯的苯環(huán)或側(cè)鏈上發(fā)生取代反應(yīng)?
B.苯酚鈉溶液中通入CO2 生成苯酚,則碳酸的酸性比苯酚弱?
C.乙烷和丙烯混合氣體的物質(zhì)的量共1 mol,完全燃燒生成3 mol H2O
D.光照下,2,2-二甲基丙烷與Br2 反應(yīng)其一溴取代物只有一種

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6.一種原電池的組成如圖所示.試回答下列問題(燈泡功率合適):
(1)電解質(zhì)溶液為稀H2SO4時(shí),燈泡亮(填“亮”做①題,填“不亮”做②題).
①若燈泡亮,則Mg電極上發(fā)生的反應(yīng)為:Mg-2e-=Mg2+;Al電極上發(fā)生的反應(yīng)為:2H++2e-=H2↑.
②若燈泡不亮,其理由為:無.
(2)電解質(zhì)溶液為NaOH溶液時(shí),燈泡亮(填“亮”做①題,填“不亮”做②題).
①若燈泡亮,則Al電極上發(fā)生的反應(yīng)為:Al-3e-+4OH-=AlO2-+H2O.
②若燈泡不亮,其理由為:無.

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