取一定量的Fe、Cu的混合物粉末,每次向其中加入100ml稀硝酸,實(shí)驗(yàn)中收集到的NO氣體(惟一還原產(chǎn)物)的總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(cè)定):
實(shí)驗(yàn)序號(hào)12345
硝酸溶液總體積100mL200mL300mL400mL500mL
剩余固體的質(zhì)量18.6g9.6g0g0g0g
氣體體積2.24L4.48L6.72L8.4L8.4L
(1)該實(shí)驗(yàn)中所用稀硝酸的物質(zhì)的量濃度為
 

(2)第4次實(shí)驗(yàn)中產(chǎn)生氣體的原因(用離子方程式表示)
 

(3)第1次實(shí)驗(yàn)后剩余固體為
 
,第2次實(shí)驗(yàn)后剩余固體為
 
.(均填寫(xiě)化學(xué)式)
(4)混合物中銅的質(zhì)量為
 
考點(diǎn):有關(guān)混合物反應(yīng)的計(jì)算
專(zhuān)題:計(jì)算題
分析:(1)實(shí)驗(yàn)1中金屬有剩余,則硝酸完全反應(yīng),發(fā)生反應(yīng):3Fe+8HNO3(。=3Fe(NO32+2NO↑+4H2O、3Cu+8HNO3(。=3Cu(NO32+2NO↑+4H2O,根據(jù)生成NO的體積,結(jié)合方程式計(jì)算n(HNO3),進(jìn)而計(jì)算c(HNO3);
(2)實(shí)驗(yàn)3中沒(méi)有金屬剩余,實(shí)驗(yàn)4中又生成NO,為硝酸與亞鐵離子反應(yīng)生成NO;
(3)由1、2兩組數(shù)據(jù)分析,兩次剩余物的質(zhì)量相差9.2g,此時(shí)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中應(yīng)有Fe和Cu兩種金屬,所以第1次實(shí)驗(yàn)后剩余金屬為Fe和Cu,第2次實(shí)驗(yàn)后剩余金屬只有Cu;
(4)假設(shè)在實(shí)驗(yàn)1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)量為剩余金屬(Cu)的質(zhì)量與反應(yīng)Cu的質(zhì)量之和.
解答: 解:(1)實(shí)驗(yàn)1中金屬有剩余,則硝酸完全反應(yīng),發(fā)生反應(yīng):3Fe+8HNO3(。=3Fe(NO32+2NO↑+4H2O、3Cu+8HNO3(稀)=3Cu(NO32+2NO↑+4H2O,
n(NO)=
2.24L
22.4L/mol
=0.1mol,由方程式可知n(HNO3)=0.1mol×
8
2
=0.4mol,故c(HNO3)=
0.4mol
0.1L
=4mol/L,
故答案為:4mol/L;
(2)實(shí)驗(yàn)3中沒(méi)有金屬剩余,實(shí)驗(yàn)4中又生成NO,為硝酸與亞鐵離子反應(yīng)生成NO,反應(yīng)離子方程式為:4H++NO3-+3Fe2+═3Fe3++NO↑+2H2O,
故答案為:4H++NO3-+3Fe2+═3Fe3++NO↑+2H2O;
(3)由1、2兩組數(shù)據(jù)分析,兩次剩余物的質(zhì)量相差9.2g,此時(shí)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中應(yīng)有Fe和Cu兩種金屬,所以第1次實(shí)驗(yàn)后剩余金屬為Fe和Cu,第2次實(shí)驗(yàn)后剩余金屬只有Cu,
故答案為:Fe、Cu;Cu;
(4)假設(shè)在實(shí)驗(yàn)1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:
由質(zhì)量可得:56 x+64 y=9.2 
根據(jù)電子轉(zhuǎn)移守恒可得:2(x+y)=3×0.1 
解得:x=0.05   y=0.1,
故混合物中Cu的質(zhì)量為:0.1mol×64g/mol+6.4 g,
每次所取混合物中銅的質(zhì)量6.4 g+9.6 g=16 g,
故答案為 16 g.
點(diǎn)評(píng):本題考查混合物計(jì)算、硝酸性質(zhì),明確發(fā)生的反應(yīng)判斷反應(yīng)進(jìn)行程度是解題關(guān)鍵,(3)中注意利用極限法進(jìn)行解答,難度中等.
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相關(guān)習(xí)題

科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

(1)寫(xiě)出下列反應(yīng)的離子方程式:
①Ba(OH)2和CuSO4
 
.②CuO和H2SO4
 

(2)寫(xiě)出一個(gè)能實(shí)現(xiàn)下列離子反應(yīng)的化學(xué)方程式:
①Fe+Cu2+=Fe2++Cu
 
.②CO32-+2H+=CO2↑+H2O
 

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常溫下電解200mL一定濃度的NaCl與CuSO4混合溶液,理論上兩極所得氣體的體積隨時(shí)間變化的關(guān)系如圖所示(氣體體積已換算成標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積),根據(jù)圖中信息(Ⅰ、Ⅱ兩極分別代表兩極各自產(chǎn)生的氣體體積),通過(guò)計(jì)算推測(cè):
(1)原混合溶液NaCl和CuSO4的物質(zhì)的量濃度.
(2)t2時(shí)所得溶液的pH.

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為了提高SO2的轉(zhuǎn)化率,通常通入過(guò)量的空氣,使SO2充分和O2反應(yīng),則從接觸室導(dǎo)出的混合氣體含有( 。
A、SO3、O2
B、SO3、O2、N2
C、SO3、SO2、O2、N2
D、SO3、N2

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

含 Mg2+、Al3+溶液10mL,向其中滴加a mLC1mol?L-1NaOH之后,改成滴加C2mol?L-1HCl,所得沉淀Y(mol)與加入的試劑總體積V(mL)間的關(guān)系如右圖所示.據(jù)此,回答下列問(wèn)題:
(1)C~D過(guò)程中的離子方程式
 
;
(2)n(Mg2+)/n(Al3+)=
 
;
(3)
C1
C2
=
 
;
(4)所加入NaOH溶液的體積a=
 
mL.

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

以KCl和ZnCl2混合液為電鍍液在鐵制品上鍍鋅,下列說(shuō)法正確的是( 。
A、未通電前上述鍍鋅裝置可構(gòu)成原電池,電鍍過(guò)程是該原電池的充電過(guò)程
B、因部分電能轉(zhuǎn)化為熱能,電鍍時(shí)通過(guò)的電量與鋅的析出量無(wú)確定關(guān)系
C、鐵制品應(yīng)該連接在直流電源的負(fù)極
D、鍍鋅層破損后即對(duì)鐵制品失去保護(hù)作用

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

某學(xué)生用NaHCO3和KHCO3組成的某混合物進(jìn)行實(shí)驗(yàn),測(cè)得如下數(shù)據(jù)(鹽酸的物質(zhì)的量濃度相等):
50mL鹽酸50mL鹽酸50mL鹽酸
m(混合物)9.2g13.8g14.2g
V(CO2)(標(biāo)況)2.24L3.36L3.36L
則下列分析推理中不正確的是( 。
A、根據(jù)表中第Ⅱ組數(shù)據(jù)不能計(jì)算出混合物中NaHCO3的質(zhì)量分?jǐn)?shù)
B、加入混合物9.2g時(shí)鹽酸過(guò)量
C、鹽酸的物質(zhì)的量濃度為3.0mol?L-1
D、13.8g混合物恰好與鹽酸完全反應(yīng)

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

將一定量的Fe、Fe2O3和CuO的混合粉末加入到100mL 4.4mol/L的鹽酸中,充分反應(yīng)后,生成標(biāo)況下氫氣896mL.過(guò)濾,濾渣經(jīng)洗滌、干燥后稱(chēng)量,質(zhì)量為1.28g.此時(shí)將濾液加水稀釋到320mL時(shí),鹽酸濃度為0.25mol/L.計(jì)算混合物中鐵單質(zhì)的質(zhì)量.

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

把Na2CO3?10H2O和NaHCO3的混合物4.54g溶于水,得100mL溶液,其中Na+的物質(zhì)的量濃度為0.4mol/L,溶液中共含Na+的物質(zhì)的量為
 
mol.如果將等質(zhì)量的該混合物充分加熱至質(zhì)量不變時(shí),所得固體的化學(xué)式為
 
,其質(zhì)量為
 
g.

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