甲、乙两组同学分别对铜、铁与硝酸的反应进行探究,请你参与并完成对有关问题的解答。
(1)甲组同学采用如图所示装置验证铜与硝酸的反应。已知仪器a中盛有足量一定浓度的硝酸溶液,试管b中盛有3.2 g铜。
①请写出铜与稀硝酸反应的离子反应方程式 。
②在铜与硝酸的反应中,硝酸所表现出的化学性质主要有 。
③仪器c中收集的气体主要是 。(填分子式)
④待试管b中反应进行完全,如果向b中液体里加入足量氢氧化钠溶液,可生成沉淀的质量是 g。
(2)乙组同学对铁与稀硝酸的反应进行探究。他们用a mol Fe和含有b mol HNO3的稀硝酸进行实验,若两种物质恰好反应都无剩余,且HNO3只被还原成NO,反应结束后溶液中含有Fe3+和Fe2+。则
①反应结束后的溶液中NO3-的物质的量的取值范围是 。(用含a的代数式等表示)
②若反应结束后的溶液中Fe3+、Fe2+的物质的量之比n(Fe3+)∶n(Fe2+) 为3∶1,则b/a的值为 。
(1)①3Cu+8H++2NO3-=3Cu2++4H2O+2NO↑ ② 酸性和强氧化性 ③ NO ④ 4.9g
(2)① 2a <n<3a ②11/3
【解析】
试题分析:(1)①3Cu+8H++2NO3-=3Cu2++4H2O+2NO↑
② 在反应中即生成了硝酸铜又生成了NO气体。所以体现了硝酸的酸性和强氧化性。
③ NO不溶于水,但可与空气反应。所以应采用排水法收集。
④因为n(Cu)=3.2g÷64g/mol=0.05mol.利用原子守恒,可以推得n(Cu(OH)2)=0.05mol 。所以m(Cu(OH)2)=0.05mol*98g/mol=4.9g
(2)①因为反应后产物中是Fe(NO3)和Fe(NO3)2 。利用极端假设,若全部生成Fe(NO3)3,则a mol Fe(NO3)3 中NO3-的物质的量为3a mol .若全部生成Fe(NO3)2 ,则a mol Fe(NO3)2 中NO3-的物质的量为2a mol。
②因为发生的反应有Fe+4HNO3=Fe(NO3)3+NO+2H2O 和 3Fe+8HNO3=3Fe(NO3)2+2NO+4H2O 。又因为n(Fe3+)∶n(Fe2+) 为3∶1,可以假设n(Fe3+)=3mol, n(Fe2+)=1mol。带入方程式求出n(HNO3)=12+8/3=44/3mol。而利用原子守恒反应物中n(Fe)=3+1=4mol.。则二者的物质的量之比为11/3
考点:掌握实验室制取NO的原理和有关硝酸的计算。掌握Fe和HNO3反应的过程。
科目:高中化学 来源: 题型:
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科目:高中化学 来源:2014届江苏省徐州市高二上学期期末考试化学试卷(解析版) 题型:实验题
碳酸钙和硫酸钙都是钙的重要化合物,它们在生产生活中都有着广泛的应用。甲、乙两组同学分别对碳酸钙的制备、硫酸钙的性质进行了以下探究,请你参与并完成对有关问题的解答。
(1)甲组使用大理石(含少量的Fe2O3杂质)等物质制备碳酸钙的实验流程如下:
①溶解大理石时,用硝酸而不用硫酸的原因是 。
②上述流程中,“分离”得产品所包含的实验操作依次为:过滤、 、 。
③“滤液A”中除H+离子外,还含有的阳离子是 ;检验该阳离子的实验方法是:取少量滤液A与 在试管中混合、加热充分反应,将湿润的红色石蕊试纸(或pH试纸)靠近试管口,观察现象即可。
(2)乙组对某硫酸钙晶体(xCaS04·yH20)加热分解的有关反应进行探究。他们取6.52g该晶体进行加热,加热过程中,固体质量随时间的变化情况如下图所示。又知t5~t6时间段内固体质量减轻的原因是产生了两种气体,反应的化学方程式为:
2CasO4 2CaO+2S02↑+O2↑。
①加热时,该晶体开始发生化学变化的时间是 (填“t1”、“t3”或“t5”)。
②t4~t5时间段固体的化学式为 。
③tl~t2时间段固体发生反应的化学方程式为 。
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科目:高中化学 来源: 题型:解答题
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科目:高中化学 来源:2012-2013学年浙江省温州市十校联考高一(上)期末化学试卷(解析版) 题型:填空题
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