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已知常温下Cu能与Fe3+发生反应:Cu+2Fe3+2Fe2++Cu2+,现将铜粉与三氧化二铁的混合物22.4 g加入到浓度为1 mol·L-1的H2SO4溶液中进行反应.

(1)

若固体恰好全部溶解,消耗硫酸溶液的体积为V L,则V的取值范围是________.

(2)

若硫酸溶液过量,反应后溶液的体积为1 L,测得此溶液中Fe2+的浓度为0.1 mol·L-1,则原混合物中含铜________g或________g.

答案:1.0.3≤V<0.42;2.3.2,14.4;
解析:

(1)

  当Cu与Fe2O3物质的量相等,因有关系式Fe2O32Fe3+Cu,溶解Fe2O3用H2SO4最少.由64n(Cu)+160n(Fe2O3)=22.4,得n(Fe2O3)=0.1 mol,再由1×V[H2SO4(aq)]=3n(Fe2O3),得V[H2SO4(aq)]=0.3 L.

  另一极端是不存在Cu(实际上不是这样),此时n(Fe2O3)=mol=0.14 mol,再由下式:1×V[H2SO4(aq)]=3×0.14,得V[H2SO4(aq)]=0.42 L.

  因此V的取值范围为0.3≤V<0.42.

(2)

  由于反应后Fe2+为0.1 mol,由题给离子方程式推知原Cu 0.05 mol(即3.2 g).

  另一种情况是Fe2O3量不足,Fe2O3全溶于H2SO4但产生的Fe3+不足以使Cu全溶.此时Fe2O3为0.05 mol,质量为8 g(因为Fe守恒),推知Cu质量为22.4 g-8 g=14.4 g.


提示:

这是一道关于Fe化合物的综合计算.


练习册系列答案
相关习题

科目:高中化学 来源: 题型:

某有机物A,由C、H、O三种元素组成,在一定条件下,由A可以转化为有机物B、C和D、E;C又可以转化为B、A.它们的转化关系如图:

已知D的蒸气密度是氢气的22倍,并可以发生银镜反应.
(1)A~F的结构简式依次为
CH3CH2OH
CH3CH2OH
CH2=CH2
CH2=CH2
CH3CH2Br
CH3CH2Br
CH3CHO
CH3CHO
CH3COOH
CH3COOH
CH3COOC2H5
CH3COOC2H5

(2)在①~⑧的转化中属于消去反应的有
①③
①③
加成反应的有
②⑦
②⑦
取代反应的有
④⑧
④⑧

(3)(在A~F中,选择适当的字母填空)适用于制作食品包装袋的单体是
B
B
.常温下能与新制Cu(OH)2反应的是
E
E
,目前提倡用于和汽油按一定比例混合作汽车发动机燃料的是
A
A

(4)分别写出①⑤的化学方程式
CH3CH2OH
浓硫酸
CH2=CH2+H2O、2CH3CH2OH+O2
Cu
2CH3CHO+2H2O
CH3CH2OH
浓硫酸
CH2=CH2+H2O、2CH3CH2OH+O2
Cu
2CH3CHO+2H2O

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科目:高中化学 来源: 题型:

如图表示一些常见物质间的转化关系,图中反应物及生成物中的水均没有标出.已知常温下D、F均为无色气体,且I的溶液常用于浸制生物标本,K是一种红色难溶物.回答下列问题.

(1)A中溶质的化学式为
CuSO4
CuSO4

(2)电解A的水溶液时阳极的电极方程式为
4OH--4e-=O2↑+2H2O
4OH--4e-=O2↑+2H2O

(3)工业上,反应F+D→L在
接触室
接触室
 (填写设备名称)中进行,该反应采用常压和较高温度(400-5000C)的原因是
400~5000C常压时,SO2与O2在接触室中反应转化率已经很高了;400~5000C时,该反应催化剂活性最高,反应速率快,有利于提高产量
400~5000C常压时,SO2与O2在接触室中反应转化率已经很高了;400~5000C时,该反应催化剂活性最高,反应速率快,有利于提高产量

(4)写出反应①的化学方程式
Cu+2H2SO4(浓)
  △  
.
 
CuSO4+SO2↑+2H2O
Cu+2H2SO4(浓)
  △  
.
 
CuSO4+SO2↑+2H2O

(5)E与D在G的溶液中能构成燃料电池,负极的电极方程式为
CH3OH-6e-+8OH-=CO32-+6H2O
CH3OH-6e-+8OH-=CO32-+6H2O

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科目:高中化学 来源: 题型:阅读理解

(2012?延边州模拟)物质A~M有如图1所示的转化关系.图中所有物质均由短周期元素组成,且每个小三角形内的三种物质均至少含有第三周期中的一种相同元素,其他信息见下表:
编号 信  息
1 D为地壳中含量最高的元素组成的单质
2 E为酸性氧化物,不溶于水,能与某种酸反应
3 F不溶于水,F用于制备干燥剂以及催化剂的载体
4 H为淡黄色固体化合物
5 电解饱和J溶液是工业生产中的重要反应
6 C为离子化合物,阴、阳离子均含有金属元素
7 K为酸雨的主要成分

(1)写出H的电子式:

(2)常温下测得一定浓度的C溶液的pH=11,用离子方程式表示其原因:
AlO2-+2H2O?Al(OH)3+OH-
AlO2-+2H2O?Al(OH)3+OH-

(3)写出向C溶液中通入过量CO2的离子方程式:
AlO2-+CO2+2H2O═Al(OH)3↓+HCO3-
AlO2-+CO2+2H2O═Al(OH)3↓+HCO3-

(4)金属铜与L浓溶液反应生成K,该反应的化学方程式是:
Cu+2H2SO4(浓)
  △  
.
 
CuSO4+SO2↑+2H2O
Cu+2H2SO4(浓)
  △  
.
 
CuSO4+SO2↑+2H2O

若标准状况下,生成K的体积为56L,此时转移的电子数为
5NA
5NA
,为了防止K对环境的污染,实验室常用
氢氧化钠溶液
氢氧化钠溶液
试剂来吸收.
(5)电解饱和J溶液产物之一为Y2,将一定量的Y2 通入一定浓度的氢氧化钾溶液中,两者恰好完全反应时(已知反应过程放热),生成物中有三种含Y元素的离子,其中两种离子的物质的量(n)与反应时间(t)的变化示意图如图2所示.写出该氢氧化钾溶液中通入Y2的总化学方程式:
5Cl2+10KOH═7KCl+2KClO+KClO3+5H2O
5Cl2+10KOH═7KCl+2KClO+KClO3+5H2O

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科目:高中化学 来源: 题型:阅读理解

(1)过渡金属元素铁能形成多种配合物,如:[Fe(H2NCONH26](NO33[三硝酸六尿素合铁(Ⅲ)]和Fe(CO)x等.
①基态Fe3+的M层电子排布式为
 

②尿素(H2NCONH2)分子中C、N原子的杂化方式分别是
 
 
;C、N都能和O形成原子个数比为1:3的常见微粒,推测这两种微粒的空间构型为
 

③配合物Fe(CO)x的中心原子价电子数与配体提供电子数之和为18,则x=
 
. Fe(CO)x常温下呈液态,熔点为-20.5℃,沸点为103℃,易溶于非极性溶剂,据此可判断Fe(CO)x晶体属于
 
(填晶体类型);
(2)O和Na形成的一种只含有离子键的离子化合物的晶胞结构如图1,距一个阴离子周围最近的所有阳离子为顶点构成的几何体为
 
.已知该晶胞的密度为ρ g/cm3,阿伏加德罗常数为NA,求晶胞边长a=
 
cm. (用含ρ、NA的计算式表示)
(3)下列说法正确的是
 

A.第一电离能大小:S>P>Si
B.电负性顺序:C<N<O<F
C.因为晶格能CaO比KCl高,所以KCl比CaO熔点低
D.SO2与CO2的化学性质类似,分子结构也都呈直线型,相同条件下SO2的溶解度更大
E.分子晶体中,共价键键能越大,该分子晶体的熔沸点越高
(4)图2是Na、Cu、Si、H、C、N等元素单质的熔点高低的顺序,其中c、d均是热和电的良导体.
①图中d单质的晶体堆积方式类型是
 

②单质a、b、f 对应的元素以原子个数比1:1:1形成的分子中含
 
个σ键,
 
个π键.
③图3是上述六种元素中的一种元素形成的含氧酸的结构,请简要说明该物质易溶于水的原因:
 

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科目:高中化学 来源:2014届江西省高三上学期第二次月考化学试卷(解析版) 题型:填空题

某电镀铜厂有两种废水需要处理,一种废水中含有CN-离子,另一种废水中含有Cr2O72-离子.该厂拟定如图所示的废水处理流程。

回答以下问题:

(1)步骤②发生反应的离子方程式可表示如下:aCN+bClO+2cOH=dCNO+eN2↑+fCO32+bCl+cH2O,上述离子方程式可能的配平系数有多组,请回答:

①方程式中e : f的值为          (填选项标号)。

A.1       B.1/2         C.2       D.不能确定

②若d=e=1,则b=         

③若反应中转移0.6mol电子,则生成的气体在标况下的体积是                  

(2)步骤③中反应时,每0.4molCr2O72-转移2.4mol的电子,该反应的离子方程式为                                                         。

(3)取少量待检水样于试管中,先加入NaOH溶液,观察到有蓝色沉淀生成,继续加入NaOH溶液,直到不再产生蓝色沉淀为止,再加入Na2S溶液,有黑色沉淀生成,且蓝色沉淀逐渐减少. 请用离子方程式表示出现上述颜色变化的原因。

①产生蓝色沉淀的离子方程式为                             ,②后又变黑色沉淀的离子方程式为                                  

(4)铜是与人类关系非常密切的有色金属,已知常温下,在溶液中Cu2+稳定,Cu+易在酸性条件下发生;2Cu+= Cu+ Cu2+。大多数+1价铜的化合物是难溶物,如:Cu2O、CuI、CuCl、CuH等。

①写出CuH在过量稀盐酸中有气体生成的离子方程式                                

②将CuH溶解在适量的稀硝酸中,完成下列反应的化学方程式:

 

 

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