高四第一学期第2次考试化学试题
1. 在恒容密闭容器中进行反应:X2(g)+Y2(g)Z(g)。已知X2、Y2、Z的起始浓度分别为 0.1 mol • L-1、0.3mol • L-1、0.2mol • L-1。在一定条件下,当反应达到平衡时,各物质的量浓度可能是
A. Z为0.3mol • L-1 B. Y2为0.4 mol·L-1
C. X2为0.3mol • L-1 D. Z为0.4mol • L-1
【答案】B
【解析】若反应向正反应进行到达平衡,X2、Y2的浓度最小,Z的浓度最大,假定完全反应,则:
X2(g)+Y2(g)Z(g)
开始(mol/L):0.1 0.3 0.2
变化(mol/L):0.1 0.1 0.1
平衡(mol/L):0 0.2 0.3
若反应向逆反应进行到达平衡,X2、Y2的浓度最大,Z的浓度最小,假定完全反应,则:
X2(g)+Y2(g)Z(g)
开始(mol/L):0.1 0.3 0.2
变化(mol/L):0.2 0.2 0.2
平衡(mol/L):0.3 0.5 0
由于为可逆反应,物质不能完全转化,所以平衡时浓度范围为0<c(X2)<0.3,0.2<c(Y2)<0.5,0<c(Z)<0.3,因此B正确、ACD错误,答案选B。
2. 少量铁粉与100mL0.01mol·L-1的稀盐酸反应,反应速率太慢,为了加快此反应速率而不改变H2的量,可以使用如下方法中的
①加H2O ②加NaOH固体 ③滴入几滴浓盐酸 ④加CH3COONa固体 ⑤加NaCl溶液
⑥滴入几滴硫酸铜溶液 ⑦升高温度(不考虑盐酸挥发) ⑧改用10mL 0.1mol·L-1盐酸
A. ⑤⑦⑧ B. ③⑤⑧ C. ①⑥⑦ D. ③⑦⑧
【答案】D
【解析】少量铁粉与100mL 0.01mol·L-1的稀盐酸反应生成氢气的速率由氢离子浓度、温度有关;生成氢气的量由铁的质量决定;①加H2O反应速率减慢;②加NaOH固体,盐酸浓度减小,反应速率减慢;③滴入几滴浓盐酸,氢离子浓度增大,速率增大,铁的质量不变,生成
氢气的质量不变;④加CH3COONa固体,生成弱酸醋酸,氢离子浓度减小,速率减慢;⑤加NaCl溶液,氢离子浓度减小,速率减慢;⑥滴入几滴硫酸铜溶液,铁置换出铜构成原电池,反应速率加快,但与盐酸反应的铁减少,生成氢气的质量减小;⑦升高温度,速率加快;⑧改用10mL 0.1mol·L-1盐酸,氢离子浓度增大,反应速率加快;故D正确。
3. 反应C(s)+H2O(g)⇌CO(g)+H2(g)在一密闭容器中进行,下列说法或结论能够成立的是( )
A. 当 v(CO)(正)=v(H2)(正)时,反应达平衡状态
B. 其他条件不变仅将容器的体积缩小一半,再次平衡时H2O(g)的平衡浓度可能是原来的2.1倍
C. 保持体积不变,充入少量He使体系压强增大,反应速率一定增大
D. 其他条件不变,适当增加C(s)质量会使平衡正向移动
【答案】B
【解析】正逆反应速率相等时达到平衡状态,故A错误;其他条件不变仅将容器的体积缩小一半,,平衡逆向移动,再次平衡时H2O(g)的平衡浓度可能是原来的2.1倍,故B正确;保持体积不变,充入少量He使体系压强增大,反应物浓度不变,反应速率不变,故C错误;增加固体质量,平衡不移动,故D错误。
4. 将11.2 g的MgCu混合物完全溶解于足量的硝酸中,收集反应产生的气体X(假定产生的气体全部逸出)。再向所得溶液中加入足量的NaOH溶液,产生21.4 g沉淀。气体X的成分可能是
A. 0.3 mol NO2和0.3 mol NO
B. 0.6 mol NO
C. 0.2 mol NO2和0.1 mol N2O4
D. 0.1 mol NO、0.2 mol NO2和0.05 mol N2O4
【答案】D
【解析】Mg-Cu混合物与足量的硝酸反应后的混合溶液,加入足量的NaOH溶液,产生21.4g沉淀为氢氧化镁、氢氧化铜,沉淀中增加的质量为OH― 的质量,沉淀中氢氧根的质量为21.4g-11.2g=10.2g,物质的量为10.2g/17g·mol-1=0.6mol,根据电荷守恒可知,11.2g的Mg-Cu提供的电子为0.6mol。
A、生成0.3molNO2和0.3mo1NO,N元素得电子为0.3mol×(5-4)+0.3mol×(5-2)=1.2mol,得失电子不相等,故A错误;B、生成0.6molNO,N元素得电子为0.6mol×(5-2)=1.8mol,
故B错误;C、生成0.2mo1NO2和0.1mo1N2O4,N元素得电子为0.2mol×(5-4)+0.1mol×2×(5-4)=0.4mol,得失电子不相等,故C错误;D、生成0.1mol NO、0.2mol NO2和0.05mol N2O4,N元素得电子为0.1mol×(5-2)+0.2mol×(5-4)+0.05mol×2×(5-4)=0.6mol,得失电子相等,故D正确;故选D。
5. 将一定量的氯气通入30 mL浓度为10 mol/L的氢氧化钠浓溶液中,加热少许时间后溶液中形成NaCl、NaClO、NaClO3共存体系。下列判断正确的是
A. 与NaOH反应的氯气一定为0.3 mol
B. n(Na+)∶n(Cl-)可能为7∶3
C. n(NaCl)∶n(NaClO)∶n(NaClO3)可能为11∶2∶1
D. 若反应中转移的电子为n mol,则0.15<n<0.25
【答案】D
【解析】A、反应后混合中没有NaOH,根据钠元素守恒n(NaOH)=n(NaCl)+n(NaClO)+n(NaClO3)=0.03L×10mol·L-1=0.3mol,根据氯原子守恒有2n(Cl2)=n(NaCl)+n(NaClO)+n(NaClO3)=0.3mol,参加反应的氯气n(Cl2)=0.15mol,故A错误;B、Cl2可能发生两种反应:Cl2+2NaOH=NaCl+NaClO+H2O、3Cl2+6NaOH=5NaCl+NaClO3+3H2O,氧化产物只有NaClO时,n(Na+):n(Cl-)最大为2:1,当氧化产物为NaClO3时,n(Na+):n(Cl-)最小为6:5,n(Na+):n(Cl-)应介于两者之间,即6:5<n(Na+):n(Cl-)<2:1,现7:3>2:1,故B错误;C、若n(NaCl)=11mol,n(NaClO)=2mol,n(NaClO3)=1mol,生成NaClO、NaClO3失去的电子为2mol×1+1mol×5=7mol,生成NaCl获得的电子为11mol×1=11mol,得失电子不相等,故C错误;D、由3Cl2+6NaOH=5NaCl+NaClO3+3H2O、Cl2+2NaOH=NaCl+NaClO+H2O可知,氧化产物只有NaClO3时,转移电子数最多,为0.3mol×5/6×1=0.25mol,氧化产物只有NaClO时,转移电子数最少,为0.3mol×1/2×1=0.15mol,0.15<n<0.25,故D正确;故选D。
点睛:考查氧化还原反应计算、根据方程式的计算,难度较大,用列方程组可以解,但利用极限法与守恒法等技巧可以达到事半功倍的效果。
6. 用惰性电极电解一定浓度的硫酸铜溶液,通电一段时间后,向所得的溶液中加入0.1 mol Cu(OH)2后恰好恢复到电解前的浓度和pH。则电解过程中转移的电子数为
A. 0.2 mol B. 0.4 mol C. 0.6 mol D. 0.8 mol
【答案】B
【解析】Cu(OH)2 从组成上可看成CuO·H2O,向所得的溶液中加入0.1molCu(OH)2 后恰好恢
复到电解前的浓度和pH,即电解生成了0.1molH2SO4,并电解了0.1molH2O,由电解的总反应式可知,生成H2SO4时转移电子为,电解水时转移电子为,所以电解过程中共转移电子为0.2mol+0.2mol=0.4mol,故选B。
7. 己知:I2+SO32-+H2O=2I-+SO42-+2H+。某溶液中含有等物质的量的 K+、Na+、Fe3+、Fe2+、SO42-、SO32-、I-、NO3-中的几种离子,为了确定其组成,某同学取两份该溶液进行了如下实验(不考虑盐类的水解及水的电离):(1)一份滴入酸性高锰酸钾溶液,发现高锰酸钾溶液褪色;(2)另一份加入氯化钡固体,产生不溶于水的沉淀
下列说法不正确的是
A. 溶液中可能含有K+ B. 溶液中可能含有SO42-
C. 溶液中可能含有Fe3+ D. 溶液中可能含有SO32-
【答案】C
【解析】Fe3+具有强氧化性,能把SO32-、I-氧化成O42-和I2,因此Fe3+、SO32-、I-不能大量共存,一份中加入酸性高锰酸钾溶液,高锰酸钾溶液褪色,说明原溶液中存在具有还原性离子存在,即Fe2+、SO32-、I-至少存在一种,另一份加入BaCl2,出现不溶于水的沉淀,说明原溶液中SO42-、SO32-至少存在一种,A、根据上述分析,以及离子物质的量相等,根据电荷守恒,因此离子组可能是K+、Fe2+、SO32-、NO3-,故K+可能存在,故A说法正确;B、根据上述分析,SO42-可能存在,故B说法正确;C、假设存在Fe3+,溶液中一定存在Fe2+、SO42-,离子物质的量守恒,以及溶液呈现电中性,阴离子应是SO32-、I-或SO32-、NO3-,因为Fe3+、SO32-、I-不能大量共存,因此原溶液中一定不存在Fe3+,故C说法错误;D、根据上述分析,可能含有SO32-,故D说法正确。
点睛:本题学生容易忽略离子物质的量相等,即溶液显电中性,首先根据不能大量共存,判断出哪些离子不能大量共存,如Fe3+、SO32-、I-不能大量共存,然后根据信息,完成哪些离子存在或不存在,从而作出合理推断,一定注意溶液呈现电中性。
8. 下列物质均为a g,将它们在氧气中完全燃烧的产物全部通入到足量的过氧化钠固体中,则过氧化钠固体增重为a g的是( )
①CO ②H2 ③CH4 ④HCHO ⑤CH3COOH ⑥HCOOH
A. ①②⑥ B. ③④⑤ C. ①②④⑤ D. ②③⑤
【答案】C
【解析】H2、CO发生的化学方程式为:2H2+O2 2H2O,2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑;2CO+O2 2CO2 ,2Na2O2+2CO2=2Na2 CO3+O2,由反应方程式可知,过氧化钠增加的质量即为H2、CO的质量。因此只要是CO或H2或它们的气体或化学组成符合(CO)m·(H2)n,则过氧化钠固体增重质量等于原物质的质量,则①②符合,而④HCHO可以改写成CO·H2,⑤CH3COOH可以改写成(CO)2·(H2)2,⑥HCOOH可以改写成CO2·H2,故④⑤符合,⑥不符合,①②④⑤符合;故选C。
9. 用右图所示装置进行下列实验:将①中溶液滴入②中,预测的现象与实际相符的是( )
A. A B. B C. C D. D
【答案】D
【解析】A.盐酸先与NaOH的反应,然后再与碳酸钠反应生成碳酸氢钠,最后盐酸与碳酸氢钠反应生成气体,则现象不合理,故A错误;B.常温下,Al遇浓硝酸发生钝化,不能观察到红棕色气体,故B错误;C.NaOH过量,开始不生成沉淀,反应生成偏铝酸钠和氯化钠,开始无现象,故C错误;D.草酸与高锰酸钾发生氧化还原反应,紫红溶液褪色,现象合理,故D正确;故选D。
点睛:本题考查物质的性质及实验装置的综合应用,要求掌握物质的性质、发生的反应、反应与现象的关系,侧重分析与实验能力的综合考查,综合性较强,A是易错点,OH― 、CO32―的碱性强弱关系,是难点。
10. 下列说法中正确的是
A. 同温同压下,相同体积的气体含有相同数目的分子
B. 标准状况下,22.4L氖气含有的原子数为2NA
C. 标准状况下,18g水的体积约为22.4L
D. 1mol H2的质量只有在标准状况下才约为2g
【答案】A
【解析】A.同温同压下,相同体积的任何气体物质的量相等,其分子数相等,所以同温同压下,相同体积的任何气体含有相同数目的分子,故A正确;B.氖气为单原子分子,标准状况下,22.4L氖气即1mol氖气,含有的原子数为1NA,故B错误;C.标准状况下,水为液体,不能根据气体摩尔体积计算其物质的量,故C错误;D.氢气的摩尔质量为3g/mol,在任何状态下1mol H2的质量均约为2g,故D错误;答案为A。
点睛:顺利解答该类题目的关键是:一方面要仔细审题,注意关键字词,熟悉常见的“陷阱”;另一方面是要把各种量转化为物质的量,以此为中心进行计算。特别要注意气体摩尔体积、阿伏加德罗定律的适用范围和使用条件。关于气体摩尔体积的使用注意:①气体的摩尔体积适用的对象为气体,而标况下水、CCl4、HF等为液体,SO3为固体;②必须明确温度和压强,只指明体积无法求算物质的量;③22.4L/mol是标准状态下或一定温度、一定压强下的气体摩尔体积。
11. 已知在3.2g某气体中所含的分子数目约为3.01×1022,此气体的摩尔质量为
A. 64mol B. 32g·mol-1 C. 64g·mol-1 D. 32g
【答案】C
【解析】气体中所含的分子数目约为3.01×1022,则物质的量为=0.05mol,此气体的摩尔质量为=64g/mol,故答案为C。
12. 物质的体积一定是22.4 L的是
A. 标准状况下44 gCO2 B. 17 g氨气
C. 1 mol水蒸气 D. 0℃、2×105 Pa时2 gH2
【答案】A
【解析】
A.标准状况下44g二氧化碳,为1mol,所以标准状况下气体体积为22.4L,故A正确;B.17g氨气物质的量为1mol,但具体温度和压强不知,无法判断,故B错误;C.1 mol水蒸气,没有指明是标准状况下,所以体积不一定22.4L,故C错误;D.0℃、2×105 Pa时时2g氢气物质的量是1mol,但不是标准状况下,所以体积不会为22.4L,故D错误;答案为A。
13. 下列说法中,正确的是
A. 1mol 任何气体的体积都是22.4L·mol-1
B. 在标准状况下,1mol任何气体所占的体积都约为22.4L
C. 在标准状况下,1mol任何物质所占的体积都约为22.4L·mol-1
D. 1mol H2的质量是1g,它所占的体积是22.4L·mol-1
【答案】B
【解析】A.气体的体积受到温度、压强等因素的影响,在标准状况下,1mol任何气体的体积都约是22.4L,故A错误;B.根据气体摩尔体积的含义,在标准状况下,1mol任何气体所占的体积都约为22.4L,故B正确;C.在标准状况下,1mol任何气体所占的体积都约为22.4L,故C错误;D.根据摩尔质量的意义,1molH2的质量是2g,在标准状况下,它所占的体积是22.4L•mol-1,故D错误;故答案为B。
点睛:顺利解答该类题目的关键是:一方面要仔细审题,注意关键字词,熟悉常见的“陷阱”;另一方面是要把各种量转化为物质的量,以此为中心进行计算。特别要注意气体摩尔体积、阿伏加德罗定律的适用范围和使用条件。关于气体摩尔体积的使用注意:①气体的摩尔体积适用的对象为气体,而标况下水、CCl4、HF等为液体,SO3为固体;②必须明确温度和压强,只指明体积无法求算物质的量;③22.4L/mol是标准状态下或一定温度、一定压强下的气体摩尔体积。
14. 在下列物质中,其物质的量为0.2mol的是
A. 4.4gCO2 B. 49gH2SO4 C. 3.2gO2 D. 3.6gH2O
【答案】D
【解析】A.n(CO2)==0.1mol,故A错误;B.n(H2SO4)==0.5mol,故B错误;C.n(O2)==0.1mol,故C错误;D.n(H2O)==0.2mol,故D正确;故答案为D。
15. 下列说法中,正确的是
A. 1mol O的质量是32g·mol-1 B. OH-的摩尔质量是17 g
C. CO2的摩尔质量是44g·mol-1 D. 1mol H2O的质量18g·mol-1
【答案】C
【解析】A.1molO的质量是16g,故A错误;B.OH-的摩尔质量是17g/mol,故B错误;C.CO2的摩尔质量是44g/mol,故C正确;D.1molH2O的质量是18g,故D错误;故答案C。
16. 实验中的下列操作正确的是
A. 用试管取出试剂瓶中的Na2CO3溶液,发现取量过多,为了不浪费,又把过量的试剂倒入试剂瓶中
B. Ba(NO3)2 溶于水,可将含有Ba(NO3)2 的废液倒入水池中,再用水冲入下水道
C. 用蒸发方法使NaCl 从溶液中析出时,有大量固体析出时即停止加热。
D. 加热试管内物质时,试管底部与酒精灯灯芯接触
【答案】C
点睛:对几个实验方案的正确与错误、严密与不严密、准确与不准确做出判断,要从可行性方面对实验方案做出评价:①实验原理是否正确、可行;②实验操作是否完全、合理; ③实验步骤是否简单、方便;④实验效果是否明显等。
17. 下列关于萃取的操作说法正确的是
A. 从溴水中提取溴,可加入酒精作萃取剂
B. 萃取时,所加入的溶剂应与原溶剂互不相溶,且与溶质相互间不反应
C. 用一种有机溶剂,提取水溶液中的某物质,静置分液后,“水层”应在上层
D. 萃取操作完成后,静置分液,上、下层液体均从下口放出
【答案】B
【解析】A.酒精与水混溶,不能用于萃取溴水中的溴,应用苯或四氯化碳,故A错误;B.萃取时,萃取剂与溶质不反应,且不相溶,出现分层,则萃取剂要和原溶剂互不相溶,且不能与溶质和溶剂反应即可,故B正确;C.有机溶剂的密度可能小于水,也可能大于水,可能在上层或下层,故C错误;D.分液操作时,分液漏斗中下层液体从下口放出,上层液体从上口倒出,避免两种液体相互污染,故D错误;故答案为B。
18. 下列事故处理不正确的是
A. 眼睛里不慎溅进药品,应立即用手揉眼睛,以便产生眼泪挤出药液
B. 将CO中毒者移到通风处抢救
C. 不慎碰倒酒精灯,洒出的酒精在桌面上燃烧时,立即用湿抹布扑盖
D. 浓硫酸溅到皮肤上,先用大量水冲洗,然后涂抹稀碳酸氢钠溶液
【答案】A
【解析】A.眼睛里不慎溅进了药液,应立即用水冲洗,可以降低药液浓度,减小药液对眼睛的伤害,并边洗边眨眼睛,但不可用手揉眼睛,否则药液对眼睛造成伤害,故A错误;B.把一氧化碳中毒者立即转移到通风的地方,可有效降低CO在中毒者体内含量,同时获得较多的氧气,对缓解中毒有很大帮助,属正确的处理方法,故B正确;C.不慎碰倒酒精灯,洒出的酒精在桌上燃烧时,由于水的密度大于酒精,不能用水直接灭火,可以立即用湿抹布扑盖,故C正确;D.不慎将浓硫酸溅到皮肤上,应用大量水冲洗,最后涂上稀的碳酸氢钠,故D正确;故答案为A。
19. 在蒸馏实验中,下列叙述不正确的是
A. 在蒸馏烧瓶中盛约1/3 体积的自来水,并放入几粒沸石
B. 蒸馏时加入沸石或碎瓷片的目的是防爆炸
C. 冷水从冷凝管下口入,上口出
D. 制作蒸馏水的主要仪器是:烧瓶、酒精灯、铁架台、冷凝管、锥形瓶
【答案】B
【解析】A.在蒸馏烧瓶中盛约体积的自来水,并放入几粒沸石,防止暴沸,操作合理,故A正确;B.蒸馏时加入沸石或碎瓷片的目的是防暴沸,故B错误;C.冷水从冷凝管下口入,上口出,冷却效果好,故C正确;D.蒸馏操作的主要仪器是烧瓶、酒精灯、铁架台、冷凝管、锥形瓶,故D正确;答案为B。
20. 能正确表示下列反应的离子方程式是( )
A. 将铜屑加入溶液中:2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+
B. 将磁性氧化铁溶于盐酸: Fe3O4+8H+=3Fe3++4H2O
C. 将氯化亚铁溶液和稀硝酸混合:Fe2++4H++NO3-=Fe3++2H2O+NO↑
D. 将铁粉加入稀硫酸中:2Fe+6H+=2Fe3++3H2↑
【答案】A
【解析】试题分析:A、铁离子与铜反应生成铜离子和亚铁离子,离子方程式正确,A正确;
B、将磁性氧化铁溶于盐酸生成铁离子、亚铁离子和水,B错误;C、电子得失不守恒,应该是3Fe2++4H++NO3-=3Fe3++2H2O+NO↑,C错误;D、将铁粉加入稀硫酸中生成硫酸亚铁和氢气,即Fe+2H+=Fe2++H2↑,D错误,答案选A。
考点:本题主要是考查离子方程式正误判断
【名师点晴】判断离子方程式正确与否的方法一般是:(1)检查反应能否发生。(2)检查反应物、生成物是否正确,例如选项B、D。(3)检查各物质拆分是否正确。(4)检查是否符合守恒关系(如:质量守恒和电荷守恒等),例如选项C。(5)检查是否符合原化学方程式。
21. 直接排放含SO2的烟气会形成酸雨,危害环境。某化学兴趣小组进行如下有关SO2性质和含量测定的探究活动。
(1)装置 A 中仪器a的名称为 ____________。
(2)选用图6中的装置和药品探究亚硫酸与次氯酸的酸性强弱:
①甲同学认为按 A→C→F→尾气处理顺序连接装置可以证明亚硫酸和次氯酸的酸性强弱,乙同学认为该方案不合理,其理由是_________________________。
②丙同学设计的合理实验方案为:按照 A→C→____ →E→_____ →F→尾气处理(填字母)顺序连接装置。 E装置的作用是________,证明亚硫酸的酸性强于次氯酸的实验现象是_______ 。
(3)为了测定装置A残液中SO2的含量,量取10.00mL残液于圆底烧瓶中,加热使SO2全部蒸出,用20.00mL0.0500mol/L的酸性KMnO4溶液吸收。充分反应后,再用0.2 000mol/L的K I标准溶液滴定过量的 KMnO 4,消耗 KI溶液15.00mL。
已知:5SO2+2MnO4-+2H2O=2Mn2++5SO42-+4H+
10I- +2MnO4-+16H+=2Mn 2+ +5I 2+8H2O
①残液中SO 2 的含量为_______ g·L-1。
②若滴定过程中不慎将 KI标准溶液滴出锥形瓶外少许,使测定结果______(填“偏高”、“偏低”或“无影响”)。
【答案】 (1). 分液漏斗 (2). 二氧化硫通入次氯酸钙溶液发生了氧化还原反应,不能证明强酸制备弱酸的原理 (3). B (4). D (5). 除去 CO2 中混有的SO2 (6). 装置 D中品红溶液不褪色,F中出现白色沉淀 (7). 6.4 (8). 偏低
【解析】(1)装置A中仪器a的名称为分液漏斗。
(3)①由已知,与SO2反应的KMnO4等于总的KMnO4减去与KI反应的KMnO4,即0.02L×0.05mol•L-1-×0.015L×0.2mol•L-1=0.0004mol;由第一个反应可得:n(SO2)=×0.0004mol=0.001mol,m(SO2)=0.001mol×64 g•mol-1=0.064g,所以残液中SO2的含量为0.064g÷0.01L=6.4g·L-1。②若滴定过程中不慎将KI标准溶液滴出锥形瓶外少许,则测得与KI反应的KMnO4偏大,那么得到与SO2反应的KMnO4偏小,则SO2的含量偏低。
点睛:本题考查气体制备与性质检验、物质含量测定实验,涉及对仪器装置的分析、实验方案设计与评价、仪器使用、氧化还原反应滴定计算等,重在考查学生实验综合分析与知识迁移应用能力,明确实验原理,掌握相应元素化合物的性质是解题关键。
22. 将32.64g铜与140mL一定浓度的硝酸反应,铜完全溶解产生的NO和NO2混合气体在标准状况下的体积为11.2L。请回答:
(1)NO的体积为_____L,NO2的体积为______L。
(2)参加反应的硝酸的物质的量是_______mol。
(3)待产生的气体全部释放后,向溶液加入VmL a mol/L的NaOH溶液,恰好使溶液中的Cu2+全部转化成沉淀,则原硝酸溶液的浓度为___________mol/L。(结果不需化简)
(4)欲使铜与硝酸反应生成的气体在NaOH溶液中全部转化为NaNO3,至少需要30%的双氧水________g。
【答案】 (1). 5.376 (2). 5.824 (3). 1.52 (4). ( av·10-3+0.5)/0.14 (5). 57.8
【解析】铜的物质的量为n(Cu)= =0.51mol,混合气体的物质的量为n(NO)+n(NO2)= =0.5mol,(1)设NO为xmol,NO2为ymol,电子得失守恒得:3x+y=0.51×2,气体的总物质的量为x+y=0.5,解之得x=0.26,y=0.24,则V(NO)=0.26mol×22.4L/mol≈5.8L,V(NO2)=0.24mol×22.4L/mol≈5.4L;(2)铜与硝酸反应,反应生成硝酸铜、NO和NO2,由N原子守恒:参加反应的硝酸n(HNO3)=2n(Cu(NO3)2)+n(NO)+n(NO2)=0.51mol×2+0.5mol=1.52mol。(3)当Cu2+全部转化成沉淀时,溶液中的溶质为NaNO3,根据氮元素守恒,HNO3的物质的量为n(Na+)+n(NO)+n(NO2),n(Na+)=n(NaOH)=aV×10-3mol,n(NO)+n(NO2)=0.5mol,则原硝酸溶液的浓度为 mol/L;(4)欲使铜与硝酸反应生成的气体在NaOH溶液中全部转化为NaNO3,由得失电子守恒可得n(H2O2)×2=3n(NO)+n(NO2)0.26mol×3+0.24mol,n(H2O2)=0.51mol,m(H2O2)=0.51mol×34g/mol/30%=57.8g.
点睛:本题以硝酸与铜反应为载体考查了氧化还原反应的有关计算,本题计算量较大,(1)用列方程组解较方便;(2)和(3)要注意反应中部分硝酸参加氧化还原反应,运用N原子守恒的解题,是本题的难点。(4)利用电子守恒技巧能快速解题,是本题的又一难点。