人教版2024高中化学必修一第三章铁金属材料(四十二)
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
人教版2024高中化学必修一第三章铁金属材料(四十二)
单选题
1、浓度均为1 .0mol/LCuSO4溶液和Fe2(SO4)3溶液等体积混合(混合前后忽略溶液体积的变化),向其中加入足量的铁粉充分反应,则反应后溶液中Fe2+的物质的量浓度
A.1 .5mol/LB.2 .0mol/LC.0 .5mol/LD.1mol/L
答案:B
设混合溶液的体积为2VL,加入足量铁粉发生的离子反应为:Cu2++Fe=Cu+Fe2+,2Fe3++Fe=3Fe2+,初始浓度均为1 .0mol/LCuSO4溶液和Fe2(SO4)3溶液等体积混合,故第一个离子反应生成Fe2+的物质的量为Vmol,第二个离子方程式中生成Fe2+的物质的量为3Vmol,故溶液中Fe2+的物质的量浓度为:(V+3V)mol
2VL
=2mol/L,故选B。
2、向一定量的Fe、FeO、Fe2O3的混合物中加入100mL 1mol⋅L-1的盐酸,恰好使混合物完全反应,放出
11 .2mL(标准状况)气体,向所得溶液中加入KSCN溶液不变红色。
用足量的CO在高温下还原相同质量的此混合物,所得铁的质量为
A.2 .8gB.11 .2gC.5 .6gD.无法计算
答案:A
盐酸恰好使混合物完全溶解,且盐酸没有剩余。
向反应后所得溶液中加入KSCN溶液,不变红色,说明得到的溶液中的溶质是氯化亚铁,即混合物中的铁元素最终全部以氯化亚铁形式存在。
HCl的物质的量为1mol⋅
L-1×0 .1L=0 .1mol,根据氯元素守恒,有n(FeCl2)=1
2×n(HCl)=1
2
×0 .1mol=0 .05mol;用足量的CO在高温下还
原相同质量的此混合物,得到铁,根据铁元素守恒,有m(Fe)=n(FeCl2)×56g⋅mol-1=0 .05mol×56g⋅mol-1=2 .8g,A选项正确;
答案选A。
3、设N A为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是
A.标准状况下,22 .4LCl2完全溶于水形成氯水时,转移电子数小于N A
B.1L 0 .1mol/L 醋酸中含醋酸分子数为0 .1N A
C.5 .6g铁粉在0 .1 mol 氯气中充分燃烧,转移电子数为0 .3 N A
D.标准状况下,11 .2 L HF中含有氟原子的数目为0 .5 N A
答案:A
A.标准状况下,22 .4LCl2的物质的量为1 mol,氯气与水的反应为可逆反应Cl2+H2O⇌HCl+HClO,由反应方
程式可知,反应1 molCl2的同时转移1 mol电子,由于该反应为可逆反应,故1 molCl2反应转移电子数小于N A,A正确;
B.1L 0 .1mol/L 醋酸中含醋酸的物质的量为0 .1 mol,由于醋酸属于弱电解质,在溶液中要部分电离,分子数小于0 .1N A,B错误;
C.铁与氯气的反应为2Fe+3Cl2=2FeCl3~6e-,5 .6g铁粉物质的量为0 .1 mol,根据反应的计量数关系可知氯气
少量,即0 .1 mol 氯气充分反应转移电子数为0 .2 N A,C错误;
D.标准状况下, HF为液态,不能用气体摩尔体积进行计算,D错误;
故答案选:A。
4、有关铁及其化合物的说法正确的是
A.将NaOH浓溶液滴加到饱和FeCl3溶液中,制备Fe(OH)
胶体
3
B.向FeCl2溶液中滴加NH4SCN溶液,溶液显红色
C.Cu与FeCl3溶液反应可生成CuCl2
D.Fe与Cl2反应生成FeCl3,推测Fe与I2反应生成FeI3
答案:C
A.制备Fe(OH)
胶体,应将饱和氯化铁溶液滴入沸水中,选项A错误;
3
B.向FeCl2溶液中滴加NH4SCN溶液,溶液不显红色,选项B错误;
C.Cu与FeCl3溶液反应可生成CuCl2和FeCl2,选项C正确;
D.I2的氧化性较弱,故与铁反应生成FeI2,选项D错误;
答案选C。
5、为确定Fe2O3和Cu混合物的组成(假设混合均匀),某兴趣小组称取五份不同质量的样品,分别投入30 .0 mL
某浓度的稀硫酸中。
充分反应后,每组样品剩余固体的质量与原样品质量的关系如图所示。
下列说法不正确
...的
是
A.各组样品均发生反应:Fe2O3+6H+=2Fe3++3H2O、2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+
B.1 .76 g样品充分反应后,溶液中一定存在Fe2+和Cu2+,一定不存在Fe3+
C.该混合物中n(Fe2O3)︰n(Cu)=1︰3
D.稀硫酸的浓度为3 .00 mol·L-1
答案:D
A.样品中先发生Fe2O3+6H+=2Fe3++3H2O,生成的Fe3+与铜反应,2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+,A项正确;
B.根据图知1 .76g样品与稀硫酸反应,此时铜过量,生成Fe2+、Cu2+,没有Fe3+,B项正确;
C.根据c(5 .28,1 .92),设为Fe2O3为xmol,Fe2O3+6H+=2Fe3++3H2O,2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+,则反应的铜也为
xmol,故5 .28=160x+64x+1 .92,解得x=0 .15mol,n(Cu)=(x+0 .03)mol=0 .45mol,n(Fe2O3):n(Cu)=1:3,C 项正确;
D.由C项得n(H+)=6x=0 .9mol,n(H2SO4)=0 .45mol ,故c(H2SO4)=0 .45mol /0 .03L=0 .15 mol·L-1,D项错误;答案选D。
6、工业废水中含有重铬酸根离子(Cr2O72-)有毒,必须处理达标后才能排放。
工业上常用绿矾(FeSO4·7HO)做处
理剂,反应的离子方程式为:6Fe2++Cr2O72-+14H+=6Fe3++2Cr3++7H2O,下列说法不正确
...的是
A.将绿矾水溶液久置于空气中,滴加几滴KSCN溶液,溶液出现血红色
B.配制好的FeSO4溶液,为防止变质可向溶液中加入少量铁粉
C.每处理1mol Cr2O72-转移3mol电子
D.向FeSO4溶液中加入NaOH溶液一段时间后,沉淀会变成红褐色
答案:C
A.绿矾水溶液中含有的Fe2+具有较强的还原性,容易被空气中的氧气氧化为Fe3+,Fe3+和SCN-反应溶液呈红色,故A正确;
B.FeSO4易被空气中的氧气氧化为Fe3+,铁能和Fe3+反应生成Fe2+,所以为防止FeSO4溶液变质可向溶液中加入
少量铁粉,故B正确;
C.根据反应方程式可知Cr的化合价从反应前的+6价降低到反应后的+3价,则每处理 1mol Cr2O72−转
移 6mol 电子,故C错误;
D.向 FeSO4溶液中加入 NaOH 溶液,生成的白色沉淀Fe(OH)2容易被氧气氧化为红褐色的Fe(OH)3,所以一段
时间后,沉淀会变成红褐色,故D正确;
故选C。
7、探究是培养创新精神和实践能力的手段。
用如下装置探究氯气的性质,图中三支试管口均放置浸有NaOH溶液的棉花。
下列对实验现象的分析正确的是
A.①中淀粉KI试纸变蓝
B.②中产生白色沉淀,说明氯气与水反应生成Cl-
C.一段时间后向③中加入KSCN溶液,溶液未变色
D.④溶液先变红后褪色,说明氯气具有酸性和漂白性
答案:A
分析:本题是一道验证氯气性质的实验题,由装置①制备氯气,并通过碘化钾证明氯气的氧化性,通过装置②
中的硝酸银证明氯离子的存在,但要注意氯化氢的挥发,通过装置③证明氯气的将二价铁氧化为三价铁,通过
装置④证明氯水的性质,以此解题。
A.氯气的氧化性强于碘,向淀粉碘化钾溶液中加入氯水,溶液变为蓝色,A项正确;
B.②中产生白色沉淀,有可能是挥发的氯化氢气体中的氯离子与银离子生成氯化银沉淀,B项错误;
C.氯气和氯化亚铁溶液反应生成氯化铁,加入KSCN溶液,溶液红色,C项错误;
D.氯气通入紫色石蕊试液先变红后褪色,是由于氯气和水反应生成强酸盐酸和漂白作用的次氯酸,氯气不具有酸性和漂白性,D项错误;
故选A。
8、向100mL稀H2SO4与稀HNO3的混合溶液中加入1 .92g铜粉,加热使其充分反应。
又知稀HNO3和稀H2SO4
的物质的量浓度分别为0 .1mol/L和0 .4mol/L。
下列说法正确的是(忽略反应前后溶液的体积变化)
A.所得溶液中c(H+)=0 .5mol/L
B.所得溶液中c(Cu2+)=0 .225mol/L
C.反应中转移0 .06mol的电子
D.所得气体在标准状况下的体积为0 .448L
答案:A
分析:n(Cu)=1 .92g÷64g/mol=0 .03mol,n(H+)=0 .4mol/L×0.1L×2+0.1mol/L×0 .1L=0 .09mol,
n(NO3−)=0 .1mol/L×0 .1L=0 .01mol,由反应3Cu+8H++2NO3−=3Cu2++2NO↑+4H2O可得,显然硝酸根离子的物质的量不足,由硝酸根离子的物质的量及离子方程式可知0 .01mol硝酸根离子发生了反应,据此解答。
A.由分析可知,0 .01mol硝酸根离子发生反应时消耗H+的物质的量为0 .04mol,所得溶液中剩余c(H+)=
0 .09−0 .04
mol⋅L−1=0 .5mol⋅L−1,故A正确;
0 .1
B.由分析可知,0 .01mol硝酸根离子发生反应时消耗Cu的物质的量为0 .015mol,所得溶液中c(Cu2+)=
0 .015
mol⋅L−1=0 .15mol⋅L−1,故B错误;
0 .1
C.由反应离子方程式可知,0 .01mol硝酸根离子发生反应,转移0 .03mol的电子,故C错误;
D.由分析可知,0 .01mol硝酸根离子发生反应生成气体0 .01mol,在标准状况下的体积为0 .224L,故D错误;故答案选A。
多选题
9、部分含铁物质的分类与相应化合价关系如图所示。
下列推断不合理的是
A.e溶液中K+、Cl-、SCN-、Br-可以大量共存
B.b既可被氧化,也可被还原
C.可将e加入浓碱液中制得d的胶体
D.可存在b→c→d→e→b的循环转化关系
答案:AC
A.由图示知,e溶液中含有Fe3+,由反应Fe3++3SCN-=Fe(SCN)3,知Fe3+与SCN-不能大量共存,A符合题意;B.b中铁元素价态为+2价,可以被氧化到+3价,也可以被还原到0价,B说法合理,不符合题意;
C.碱溶液中含有大量OH-,与Fe3+反应会生成大量的Fe(OH)3从而形成沉淀,C符合题意;
D.Fe2+可以碱反应生成Fe(OH)2,Fe(OH)2会被空气中氧气氧化为Fe(OH)3,Fe(OH)3与酸反应可生成铁盐,Fe3+与Fe单质反应可生成Fe2+,D说法合理,不符合题意;
故答案选AC。
10、在焊接铜器时常用NH4Cl溶液除去铜器表面的氧化铜,其反应为CuO+NH4Cl→Cu+CuCl2+N2↑
+H2O(未配平)。
下列说法正确的是
A.该反应中NH4Cl被还原
B.N2是氧化产物
C.该反应中产生0 .1mol N2时,转移0 .6mol电子
D.该反应中被还原的CuO占参与反应的CuO的1
4
答案:BC
分析:根据CuO+NH4Cl→Cu+CuCl2+N2↑+H2O可知:Cu的化合价由+2价降低为0,被还原;N元素的化合价由-3价升高为0价,被氧化;根据电子守恒、原子守恒配平为4CuO+2NH4Cl=3Cu+CuCl2+N2↑+4H2O,由此分析。
A.根据分析,氯化铵中N元素的化合价由-3价升高为0价,被氧化,A错误;
B.根据反应4CuO+2NH4Cl=3Cu+CuCl2+N2↑+4H2O可知,氧化产物为N2,故B正确;
C.由反应可知,生成1mol N2,转移6mol电子,则产生0 .1mol N2时,转移的电子为0 .1mol×6=0 .6mol,故C 正确;
D.由反应4CuO+2NH4Cl=3Cu+CuCl2+N2↑+4H2O可知,4mol氧化铜参加反应,只有3mol作氧化剂被还原,
,故D错误;
被还原的氧化铜占参加反应的氧化铜的3
4
故选BC。
11、由下列实验操作、现象得到的结论正确的是
A.AB.BC.CD.D
答案:AD
A.向某溶液中加入KSCN溶液,溶液变红,说明溶液中含有Fe3+,故 A正确;
B.向FeCl2溶液中滴加氯水,溶液颜色变为棕黄色,氯水中的氯气、HClO都强氧化性,都可以将亚铁离子氧化为铁离子,而使溶液变为棕黄色,不能说明氯水中含有HClO,故B错误;
C.Fe2(SO4)3具有强氧化性,将铜粉加入Fe2(SO4)3溶液中,铜粉和Fe2(SO4)3反应生成硫酸亚铁、硫酸铜,铜粉溶解,不能说明金属铁比铜活泼,故C错误;
D.将金属钠在燃烧匙中点燃,迅速伸入集满CO2的集气瓶中,金属钠与CO2反应,产生大量白烟,瓶内有黑色颗粒产生,黑色颗粒即为碳,则二氧化碳中碳元素化合价从+4降低到0,说明二氧化碳表现出氧化性,故D正确;
答案选AD。
12、实验室现有一瓶水垢样品,其成分为氢氧化镁和碳酸钙,已知:氢氧化镁受热易分解,反应的化学方程式
为: Mg (OH) Δ
2O;碳酸钙高温下分解。
某兴趣小组为测定其中各成分的质量分数,取12 .9g水垢样
品加热,加热过程中剩余固体的质量随加热时间的变化如图所示。
关于加热一段时间后剩余固体的判断,下列说法错误的是
A.由ab段减少的质量可知水垢中含有0 . 9g氢氧化镁
B.b点剩余固体的成分为CaCO3.MgO和Mg (OH) 2
C.若向c点的剩余固体中加入足量稀盐酸,充分反应生成CO2的质量为(12 .0-x) g
D.最终剩余固体质量x=7 . 6g
答案:AB
分析:根据氢氧化镁受热易分解生成了水蒸气,固体的质量要减少;碳酸钙高温下分解放出了二氧化碳气体,固体的质量要减少,完全反应后,固体的质量不再减少。
据此分析判断。
A.由图象可知,氢氧化镁完全分解生成水的质量为12 .9g-12g=0 .9g,设12 .9g水垢中氢氧化镁的质量为y
Mg(OH)2ΔMgO+H2O
5818
y0 .9g
58 18=y
0 .9g
,y=2 .9g,由ab段减少的质量可知水垢中含有2 .9g氢氧化镁,故A错误;
B.根据图象可知,b点温度下固体质量刚好不再减少,说明氢氧化镁恰好完全分解,碳酸钙还没有分解,b点剩余固体的成分为CaCO3.MgO,故B错误;
C.根据图象可知,c点到d点是碳酸钙受热分解,减少的质量即为二氧化碳的质量,与等质量的碳酸钙与足量稀盐酸反应生成的二氧化碳的质量相等,若向c点的剩余固体中加入足量稀盐酸,充分反应生成CO2的质量为
(12 .0-x) g,故C正确;
D.由A得碳酸钙为12 .9g-2 .9g=10g,若10g碳酸钙完全分解,生成二氧化碳的质量为4 .4g,剩余固体的质
量为12 .9g-0 .9g-4 .4g=7 .6g,最终剩余固体质量x=7 . 6g,故D正确;
故选AB。
填空题
13、查资料得:HNO2是一种弱酸且不稳定,易分解生成NO和NO2;它能被常见的强氧化剂氧化;在酸性溶液
中它也是一种氧化剂,如能把Fe2+氧化成Fe3+,AgNO2是一种难溶于水、易溶于酸的化合物。
试回答下列问题:(1)下列方法中,不能用来区分NaNO2和NaCl的是______(填字母)。
A.测定这两种溶液的pH
B.分别在两种溶液中滴加甲基橙
C.在酸性条件下加入KI淀粉溶液来区别
D.用AgNO3和HNO3两种试剂来区别
(2)人体正常的血红蛋白含有Fe2+,若误食亚硝酸盐(如NaNO2),则导致血红蛋白中的Fe2+转化为Fe3+而中毒,
服用维生素C可解毒,下列叙述不正确的是______(填字母)。
A.亚硝酸盐被还原
B.维生素C是还原剂
C.维生素C将Fe3+还原为Fe2+
D.亚硝酸盐是还原剂
(3)Fe与过量稀硫酸反应可以制取FeSO4,若用反应所得的酸性溶液,将Fe2+转化为Fe3+,要求产物纯净,可选
用的最佳试剂是________(填字母)。
A.Cl2 B.Fe
C.H2O2 D.HNO3
(4)某同学把酸性高锰酸钾溶液滴入NaNO2溶液中,观察到紫色褪去,同时生成NO3-和Mn2+,请写出反应的离
子方程式:_____________。
(5)已知FeSO4在一定条件下可转变为高铁酸钾(K2FeO4),高铁酸钾是一种新型、高效的绿色水处理剂,在水中发
生反应生成氢氧化铁胶体,高铁酸钾作为水处理剂发挥的作用是_________________。
答案: B D C 6H++5NO2-+2MnO4-=5NO3-+2Mn2++3H2O 净水、消毒
分析:(1)A.亚硝酸钠是强碱弱酸盐其水溶液呈碱性,氯化钠是强酸强碱盐其水溶液呈中性;
B.甲基橙的变色范围是3 .1-4 .4;
C.酸性条件下,亚硝酸根离子能被碘离子还原生成一氧化氮,同时生成碘单质;
D.亚硝酸根离子不和银离子反应,氯离子和银离子反应生成白色沉淀;
(2)由题给信息可知Fe2+转化为Fe3+而中毒,服用维生素C可以解毒,说明在维生素C作用下Fe3+又转化为Fe2+;
(3)Cl2.HNO3都能氧化亚铁离子,但能引入新的杂质,铁不能氧化亚铁离子,双氧水的还原产物是水,不引入杂质;
(4)把酸性高锰酸钾溶液滴入到NaNO2溶液中,观察到紫色褪色,同时生成NO3-和Mn2+,二者发生氧化还原反应;
(5)高铁酸钾具有氧化性可以消毒杀菌,在水中被还原为三价铁离子,三价铁离子水解生成氢氧化铁胶体具有吸
附悬浮杂质的作用。
(1)A.NaNO2是强碱弱酸盐其水溶液呈碱性,NaCl是强酸强碱盐其水溶液呈中性,相同物质的量浓度的两种溶
液的pH不同,所以可以用测定这两种溶液的pH鉴别,A不符合题意;
B.甲基橙的变色范围是3 .1~4 .4,所以NaNO2和NaCl溶液加入甲基橙后溶液都呈黄色,现象相同,所以不能用甲基橙鉴别,B符合题意;
C.在酸性条件下,NaNO2和I-反应方程式为2NO2-+2I-+4H+=2NO↑+I2+2H2O,碘遇淀粉变蓝色,Cl-和I-不反应,现象不同,所以可以用酸性条件下的KI淀粉溶液来区别,C不符合题意;
D.在H+条件下,NO2-不与Ag+反应,Cl-和Ag+反应生成不溶于硝酸的白色沉淀,现象不同,所以可以用
AgNO3和HNO3两种试剂来区别,D不符合题意;
故合理选项是B。
(2)服用维生素C可以解毒,说明在维生素C作用下Fe3+又转化为Fe2+,Fe元素化合价降低,被还原,则维生素
具有还原性,而亚硝酸盐会导致Fe2+转化为Fe3+,说明亚硝酸盐具有氧化性,在反应中为氧化剂,维生素C是还
原剂。
故合理选项是D。
(3)由于Cl2.HNO3都能氧化Fe2+,但能引入新的杂质,铁不能氧化Fe2+,H2O2的还原产物是H2O,不引入杂质,
所以最佳试剂为H2O2,故合理选项是C。
(4)酸性高锰酸钾溶液滴入到NaNO2溶液中,观察到紫色褪色,同时生成NO3-和Mn2+,反应的离子方程式为
6H++5NO2-+2MnO4-=5NO3-+2Mn2++3H2O。
(5)高铁酸钾(K2FeO4)中Fe的化合价是+6价,具有强氧化性,能杀菌消毒,其还原产物Fe3+水解生成氢氧化铁胶体,能吸附水中杂质,所以高铁酸钾作为水处理剂发挥的作用是净水、消毒。
小提示:本题考查了氧化还原反应的有关概念、配平、物质的作用、物质的鉴别、盐的水解等。
在氧化还原反
应中物质的作用与元素化合价关系密切,元素处于最高化合价,物质具有氧化性,元素处于最低价态,物质具
有还原性,元素处于中间价态,则既有氧化性,又有还原性。
14、工业上过氧化氢(H2O2)可用于生产过硼酸钠(NaBO3)、过碳酸钠(x Na2CO3⋅y H2O2)、亚氯酸钠(NaClO2)等。
(1)3mol H2O2与_______g NaBO3合有的氧原子数相等。
(2)过碳酸钠(x Na2CO3⋅y H2O2)具有碳酸钠和过氧化氢的双重性质,取0 .1mol过碳酸钠固体与足量稀盐酸反应
产生8 .8g CO2。
①x=_______。
②若0 .1mol过碳酸钠的质量是31 .4g,则0 .05mol过碳酸钠中含H原子的物质的量是_______。
(3)现有一瓶浓度为5 .3mol⋅L−1的过氧化氢溶液,其密度是1 .06g⋅cm−3,则该过氧化氢溶液中H2O2的质量分数
是_______。
(4)在碱性环境中,可用亚氯酸钠溶液吸收大气中的NO,其反应的化学方程式为
4NO+3NaClO2+4NaOH=4NaNO3+3NaCl+2H2O。
①NaClO2中Cl元素的化合价是_______。
②用300mL1mol⋅L−1NaClO2溶液能吸收NO(标准状识)的体积是_______L。
答案:(1)164
(2) 2 0 .3mol
(3)17%
(4) +3 8 .96
(1)3mol H2O2含氧氧原子6mol,则NaBO3的物质的量为6mol
=2mol,质量为2mol×82g/mol=164g,故填164;
3
(2)①8 .8g CO 2的物质的量为8 .8g
44g/mol =0 .2mol,根据反应方程式Na 2CO 3+2HCl=2NaCl+CO 2↑+H 2O,可知Na 2CO 3的物质的量为0 .2mol ,所以x=
0 .2mol 0 .1mol
=2,故填2;
②根据题意,0 .1mol 过碳酸钠的质量是31 .4g ,则其摩尔质量为
31 .4g
0 .1mol
=314g/mol,由其化学式x Na 2CO 3⋅
y H 2O 2可知,M r =(2×106+34y)g/mol =314g/mol,解得y=3,则其化学式可写为2Na 2CO 3⋅3H 2O 2,0 .05mol 2Na 2CO 3⋅3H 2O 2含H 原子的物质的量为3×2×0 .05=0 .3mol,故填0 .3mol ; (3)现有一瓶浓度为5 .3mol ⋅L −1的过氧化氢溶液,其密度是1 .06g ⋅cm −3,根据c =
1000ρωM
,可得ω=
cM 1000ρ
=
5 .3mol/L ×34g/mol 1000×1 .06g/cm 3
=17%,故填17%;
(4)①NaClO 2中Na 元素+1价,O 元素-2价,所以Cl 元素的化合价是+3,故填+3; ②300mL 1mol ⋅L −1NaClO 2的物质的量为1mol ⋅L −1×0 .3L=0 .3mol,根据反应4NO+3NaClO 2+4NaOH =4NaNO 3+3NaCl+2H 2O,消耗的NO 物质的量为0 .3mol ×4
3
=0 .4mol,标准状况下的体积
为0 .4mol ×22 .4L/mol=8 .96L,故填8 .96。
15、将xgFe 、FeO 和Fe 2O 3混合物分成两等份,向其中一份中滴加500mL 稀硝酸,固体恰好完全溶解并产生标准状况下NO 气体aL ,溶液中Fe 元素均以+3价形式存在,另一份固体与足量H 2反应质量减少yg 。
根据以上数据计算稀硝酸的浓度为___mol·L -1
(写出计算过程)。
答案:
3(12x -y)
56
+
a 22 .4
0 .5
mol·L -1
根据反应3H 2+Fe 2O 3△2Fe+3H 2O ,H 2+FeO △Fe+H 2O 质量减少yg ,减少的质量为氧的质量,所以m(Fe)=(12
x-y)g ,故n(Fe)=
(12
x−y)g 56g
mol ,再根据 Fe 2O 3+6HNO 3=2Fe(NO 3)3+3H 2O ,3FeO+10HNO3 =3Fe(NO 3)3+NO ↑+5H 2O ,
Fe+4HNO 3=Fe(NO 3)3+NO ↑+2H 2O ,可得 n(HNO 3)= n(Fe)×3+ n(NO),已知n(Fe)=
(12
x−y)g 56g
mol=
(12
x−y)56
,
n(NO)=aL
22 .4L mol=a
22 .4mol ,n(HNO 3)=3×(1
2
x−y)56
+a 22 .4,c(HNO 3)=n
V =
[3×
(1
2x−y)56+a 22 .4
]mol 0 .5L
=
[3×
(1
2x−y)56+a 22 .4
]0 .5
mol/L ;。