【题目】H2还原CuO所得的红色固体可能是Cu与Cu2O的混合物,已知Cu2O在酸性溶液中可发生自身氧化还原反应,生成Cu2+和单质铜.现有8g CuO被H2还原后,得到红色固体6.8g.
(1)6.8g上述混合物中含Cu与Cu2O的物质的量之比是;
(2)若将6.8g上述混合物与足量的稀硫酸充分反应后过滤,可得到固体g;
(3)若将6.8g上述混合物与一定量的浓硝酸充分反应,生成标准状况下1.568L的气体(不考虑NO2的溶解,也不考虑NO2与N2O4的转化),则该气体的成分及物质的量之比是 .
【答案】
(1)2:1
(2)4.8
(3)NO、NO2;4:3
【解析】解:(1)n(CuO)= =0.1mol,根据Cu、O原子守恒得n(O)=n(CuO)═n(Cu)=0.1mol;固体由CuO生成Cu和Cu2O,减少的质量为氧元素的质量,即8g﹣6.8g=1.2g,减少的n(O)= =0.075mol,所以Cu2O中n(O)=0.1mol﹣0.075mol=0.025mol,所以n(Cu2O)=0.025mol,根据铜元素守恒得n(Cu)=0.1mol﹣2×0.025mol=0.05mol,所以n(Cu)与n(Cu2O)之比是2:1,所以答案是:2:1;(2)n(Cu)=0.1mol﹣2×0.025mol=0.05mol,所以m(Cu)=0.05mol×64g/mol=3.2g,m(Cu2O)=6.8g﹣3.2g=3.6g. Cu2O和稀硫酸反应,铜和稀硫酸不反应,设Cu2O和稀硫酸反应生成铜的质量为x.
氧化亚铜和稀硫酸反应的方程式为:
Cu2O+H2SO4=CuSO4+ | Cu+H2O |
144 | 64 |
3.6g | x |
x=1.6g
所以可得到固体的质量=3.2g+1.6g=4.8g,所以答案是:4.8;(3)①通过②分析知,6.8克的铜和氧化亚铜的混合物与硝酸反应相当于4.8克的铜与硝酸反应.设铜与硝酸反应全部生成二氧化氮,二氧化氮的体积为:
Cu+4HNO3=Cu(NO3)2+ | 2NO2↑+2H2O |
64g | 44.8L |
4.8g | 3.36L |
设铜与硝酸反应全部生成一氧化氮,一氧化氮的体积为:
3Cu+8HNO3=3Cu(NO3)2+ | 2NO↑+4H2O |
192g | 44.8L |
4.8g | 1.12L |
1.12L<1.568L<3.36L,所以该气体是二氧化氮和一氧化氮的混合物;
设生成一氧化氮的物质的量为ymol,生成二氧化氮的物质的量为zmol,
3Cu+8HNO3=3Cu(NO3)2+ | 2NO↑+4H2O |
192g | 2mol |
96yg | Ymol |
Cu+4HNO3=Cu(NO3)2+ | 2NO2↑+2H2O |
64g | 44.8L |
32zg | zmol |
解得 ,
所以一氧化氮和二氧化氮的物质的量之比为4:3,所以答案是:NO、NO2;4:3.
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【题目】对下列实验的描述不正确的是( )
A.图(a)所示的实验:根据检流计(G)中指针偏转的方向比较Zn,Cu的金属活泼性
B.图(b)所示的实验:根据小试管中液面的变化判断铁钉发生析氢腐蚀
C.图(c)所示的实验:根据温度计读数的变化用稀盐酸和稀NaOH溶液反应测定中和热
D.图(d)所示的实验:根据两烧瓶中气体颜色的变化判断2NO2(g)N2O4(g)是放热反应
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【题目】三室式电渗析法处理含Na2SO4废水的原理如图所示,采用惰性电极,ab、cd均为离子交换膜,在直流电场的作用下,两膜中间的Na+和SO42﹣可通过离子交换膜,而两端隔室中离子被阻挡不能进入中间隔室.下列叙述正确的是( )
A.通电后中间隔室的SO42﹣离子向正极迁移,正极区溶液pH增大
B.该法在处理含Na2SO4废水时可以得到NaOH和H2SO4产品
C.负极反应为2H2O﹣4e﹣=O2+4H+ , 负极区溶液pH降低
D.当电路中通过1mol电子的电量时,会有0.5mol的O2生成
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【题目】煤化工中常需研究不同温度下平衡常数、投料比等问题.已知:CO (g)+H2O (g)H2 (g)+CO2 (g)平衡常数K随温度的变化如下表:
温度/℃ | 400 | 500 | 800 |
平衡常数K | 9.94 | 9 | 1 |
回答下列问题
(1)该反应的平衡常数表达式K= , △H=0(填“<”、“>”、“=”)
(2)已在一定温度下,C(s)+CO2 (g)2CO (g)平衡常数K1;
C (s)+H2O(g)CO(g)+H2 (g)平衡常数K2则K、K1、K2 , 之间的关系是;
(3)800℃时,向一个10L的恒容反应器中充入0.40molCO和1.60mol水蒸气,经一段时间后反应达到平衡,此时CO的转化率为:若保持其他条件不变,向平衡体系中再通入0.10molCO和0.40molCO2 , 此时v正v逆 (填“>”、“=”或“<”).
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【题目】下列对于硝酸的认识,正确的是( )
A.浓硝酸和稀硝酸都具有强氧化性
B.铜和稀硝酸的反应属于置换反应
C.在铜与浓硝酸的反应中,硝酸只体现氧化性,没有体现酸性
D.可用铝或铁制容器盛装稀硝酸
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【题目】硝酸与合成氨工业密切相关,氨氧化法是工业生产中制取硝酸的主要途径.完成下列计算:
(1)合成氨时,假设100L的氮气与氢气(体积比为1:3)的混合气体通过氨合成塔充分反应后,体积变为90L,则氮气的转化率为 . (写出计算过程,计算结果请用百分数表示)
(2)标准状况下,将500L氨气溶于1L水中形成氨水,则此氨水质量分数为 . (写出计算过程,计算结果请用百分数表示,并保留1位小数)
(3)氨氧化法是将氨和空气的混合气通过灼热的铂铑合金网,在合金网的催化下,氨被氧化成一氧化氮(NO).此时温度很高,水以水蒸气的形式存在,NO也不与O2反应.若氨气与氧气物质的量之比为1:1.7时,氨的转化率可达95%,计算反应后NO的体积分数 . (设氧气在空气中的体积分数为20%,写出计算过程,计算结果请用百分数表示并保留1位小数)
(4)一氧化氮继续氧化为二氧化氮,二氧化氮溶于水可得硝酸.为测定某18K金样品的组成,将2.832g样品粉碎后投入足量的浓硝酸中,充分溶解后,收集到NO2和N2O4的混合气体224mL(折算至标准状况,下同),将该混合气体与84mL O2混合后缓缓通入水中,恰好被完全吸收.( 已知金不溶于浓硝酸) 填写该18K金的成分表(写出计算过程,计算结果请用百分数表示并保留1位小数,若不含该金属则填0).
18K金成分 | Au | Ag | Cu |
含量(质量分数) | 75% |
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【题目】铁炭混合物(铁屑和活性炭的混合物)、纳米铁粉均可用于处理水中污染物.
(1)铁炭混合物在水溶液中可形成许多微电池.将含有Cr2O72﹣的酸性废水通过铁炭混合物,在微电池正极上Cr2O72﹣转化为Cr3+ , 其电极反应式为 .
(2)在相同条件下,测量总质量相同、铁的质量分数不同的铁炭混合物对水中Cu2+和Pb2+的去除率,结果如图1所示.
①当铁炭混合物中铁的质量分数为0时,也能去除水中少量的Cu2+和Pb2+ , 其原因是 .
②当铁炭混合物中铁的质量分数大于50%时,随着铁的质量分数的增加,Cu2+和Pb2+的去除率不升反降,其主要原因是 .
(3)纳米铁粉可用于处理地下水中的污染物. ①一定条件下,向FeSO4溶液中滴加碱性NaBH4溶液,溶液中BH4﹣(B元素的化合价为+3)与Fe2+反应生成纳米铁粉、H2和B(OH)4﹣ , 其离子方程式为 .
②纳米铁粉与水中NO3﹣反应的离子方程式为4Fe+NO3﹣+10H+=4Fe2++NH4++3H2O
研究发现,若pH偏低将会导致NO3﹣的去除率下降,其原因是 .
③相同条件下,纳米铁粉去除不同水样中NO3﹣的速率有较大差异(见图2),产生该差异的可能原因是 .
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【题目】A、B两种有机物的分子式相同,都可用CaHbOcNd表示,且a+c=b,a-c=d。已知A是天然蛋白质水解的最终产物;B是一种含有醛基的硝酸酯。试回答:
(1)A和B的分子式是________________。
(2)光谱测定显示,A的分子结构中不存在甲基,则A的结构简式为_______________________。
(3)光谱测定显示,B的烃基中没有支链,则B的结构简式为_____________________________。
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【题目】常温下,将一定浓度的盐酸和醋酸加水稀释,溶液的导电能力随溶液体积变化的曲线如图所示。判断下列说法中,正确的是( )
A. 两溶液稀释前的浓度相同
B. a、b、c三点溶液的pH由大到小顺序为a>b>c
C. a点的KW值比b点的KW值大
D. a点水电离的c(H+)大于c点水电离的c(H+)
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