练习册

  • 练习册
  • 试题
    精英家教网 > 高中化学 > 题目详情
    （2011?姜堰市二模）工业上常用废铁屑溶于一定浓度的硫酸溶液制备绿矾（ FeSO4?7H2O ）．
    （1）若用98% 1.84g/cm3的浓硫酸配制生产用28%的硫酸溶液，则浓硫酸与水的体积比约为1：
    4.6
    4.6
    ．
    （2）为测定某久置于空气的绿矾样品中Fe2+的氧化率，某同学设计如下实验：取一定量的样品溶于足量的稀硫酸中，然后加入5.00g铁粉充分反应，收集到224mL（标准状况）气体，剩余固体质量为3.88g，测得反应后的溶液中Fe2+的物质的量为0.14mol（不含Fe3+）．则该样品中Fe2+离子的氧化率为
    16.7%
    16.7%
    ．
    （3）硫酸亚铁铵[（NH4）2SO4?FeSO4?6H2O]（俗称莫尔盐），较绿矾稳定，在氧化还原滴定分析中常用来配制Fe2+的标准溶液．现取0.4g Cu2S和CuS的混合物在酸性溶液中用40mL 0.150mol/L KMnO4溶液处理，发生反应如下：
    8MnO4-+5Cu2S+44H+=10Cu2++5SO2+8Mn2++22H2O，6MnO4-+5CuS+28H+=5Cu2++5SO2+6Mn2++14H2O，反应后煮沸溶液，赶尽SO2，剩余的KMnO4恰好与V mL 0.2mol/L （NH4）2Fe（SO4）2溶液完全反应．已知：MnO4-+Fe2++H+--Mn2++Fe3++H2O（未配平）①V的取值范围为
    25＜V＜50
    25＜V＜50
    ；②若V=35，试计算混合物中CuS的质量分数．
    分析：（1）根据硫酸的质量守恒计算硫酸和水的体积比；
    （2）先根据氢气的体积计算生成氢气需要铁的质量及生成的二价铁离子的物质的量，再根据总减少的铁的质量减去生成氢气需要铁的质量即为与三价铁离子反应需要铁的质量，根据与三价铁离子反应铁的质量计算三价铁离子的物质的量和生成二价铁离子的物质的量，总二价铁离子的物质的量减去上述二价铁离子的物质的量即为原溶液中二价铁离子的物质的量，三价铁离子的物质的量与原溶液中二价铁离子和三价铁离子之和的比值即为氧化率；
    （3）①采用极限法计算与固体混合物反应需要的高锰酸钾的物质的量，剩余的高锰酸钾与（NH4）2Fe（SO4）2溶液反应计算需要的（NH4）2Fe（SO4）2溶液的体积；
    ②先根据（NH4）2Fe（SO4）2的物质的量计算与其反应的高锰酸钾的物质的量，设固体混合物中两固体的质量，根据两固体的质量计算需要的高锰酸钾的物质的量，然后列式计算出两固体的质量，根据质量分数公式计算即可．
    解答：解：（1）设浓硫酸的体积为xmL，水的体积为ymL；稀释前后硫酸的质量不变，
    所以
    1.84x×98%
    1.84x+1.0y
    ×100%=28%    ，解得x：y=1：4.6，故答案为：4.6；
    （2）设与酸反应生成氢气需要的铁的质量为x，生成的硫酸亚铁的物质的量为y，
          Fe+2H+=Fe 2++H2 ↑
         56g    1mol   22.4L
         x       y      0.224L
    解得x=0.56g，y=0.01mol，
    与Fe3+反应需要的铁的质量为5.00g-3.88g-0.56g=0.56g，
    与铁反应需要的三价铁离子的物质的量为m，生成的二价铁离子的物质的量为n，
    Fe+2Fe3+=3Fe2+
    56g 2mol  3mol
    0.56g m    n
    解得m=0.02mol，n=0.03mol，
    所以原来溶液中二价铁离子的物质的量为0.14mol-0.01mol-0.03mol=0.1mol，
    所以氧化率为
    0.02mol
    0.1mol+0.02mol
    =16.7%    ，
     故答案为：16.7%；
    （3）①高锰酸钾的物质的量为：0.040L×0.150mol/L=0.006mol，
    假设固体混合物全部为Cu2S，需要高锰酸钾的物质的量为x，
    8MnO4-+5Cu2S+44H+=10Cu2++5SO2+8Mn2++22H2O
    8      5
    x     
    0.4g
    160g

    x=0.004mol
    剩余的高锰酸钾的物质的量为0.006mol-0.004mol=0.002mol，
    0.002mol高锰酸钾和（NH4）2Fe（SO4）2溶液完全反应．
      MnO4-+5Fe2++8H+=Mn2++5Fe3++4H2O
    1mol    5mol
    0.002mol  1×10-3VL×0.2mol/L
    解得V=50，
    假设固体混合物全部为CuS，需要高锰酸钾的物质的量为y，
    6MnO4-+5CuS+28H+=5Cu2++5SO2+6Mn2++14H2O
    6     5
    y    
    0.4g
    96g

    y=0.005mol
    剩余的高锰酸钾的物质的量为0.006mol-0.005mol=0.001mol．
    0.001mol高锰酸钾和（NH4）2Fe（SO4）2溶液完全反应．
    MnO4-+5Fe2++8H+=Mn2++5Fe3++4H2O
    1mol       5mol
    0.001mol   1×10-3VL×0.2mol/L
    解得V=25，
    故答案为：25＜V＜50；  
     ②若V=35，与35mL（NH4）2Fe（SO4）2溶液完全反应需要高锰酸钾的物质的量为：
        MnO4-+5Fe2++8H+=Mn2++5Fe3++4H2O
      1mol    5mol
    0.014mol  0.035L×0.2mol/L
    所以高锰酸钾的物质的量为0.0014mol，
    故与固体混合物反应的高锰酸钾的物质的量为0.006mol-0.0014mol=0.0046mol，
    设Cu2S的质量为xg，CuS的质量为yg，x+y=0.40g．
    8MnO4-+5Cu2S+44H+=10Cu2++5SO2+8Mn2++22H2O
    8mol    800g
    0.01xmol xg
     6MnO4-+5CuS+28H+=5Cu2++5SO2+6Mn2++14H2O
     6mol   480g
    0.0125ymol  yg
    x+y=0.4
    0.01xmol+0.0125ymol=0.0046mol


    解得
    x=0.16
    y=0.24

    则混合物中CuS的质量分数=
    0.24g
    0.4g
    ×100%=60%    ，
    答：混合物中CuS的质量分数为60%．
    点评：本题考查了根据方程式进行有关计算，难度较大，注意解答讨论题时采用极限法，根据极限法计算出其取值范围．
    练习册系列答案
    年级 高中课程 年级 初中课程
    高一 高一免费课程推荐！ 初一 初一免费课程推荐！
    高二 高二免费课程推荐！ 初二 初二免费课程推荐！
    高三 高三免费课程推荐！ 初三 初三免费课程推荐！
    相关习题

    科目：高中化学 来源： 题型：

    （2011?姜堰市二模）微生物燃料电池简称MFC，是一种新型的燃料电池，它是以微生物作催化剂，以有机废水为燃料，将有机废水中的化学能直接转化为电能的一种装置．重庆大学工程热物理研究所在实验室中构建了一种“H”型微生物燃料电池，实验装置图如图1所示，总反应为2CH3COOK+4H2O+8K2S2O8═4CO2↑+7H2SO4+9K2SO4．研究表明，电池电压的高低受到多样因素的影响，并且实验中发现，在其他条件不变的情况下降低K2S2O8溶液的pH，电池所提供的电压会上升，如图2所示．下列推断肯定错误的是（　　）

    查看答案和解析>>

    科目：高中化学 来源： 题型：

    （2011?姜堰市二模）下列现象或事实解释正确的是（　　）

    查看答案和解析>>

    科目：高中化学 来源： 题型：

    （2011?姜堰市二模）下列离子方程式中，正确的是（　　）

    查看答案和解析>>

    科目：高中化学 来源： 题型：

    （2011?姜堰市二模）设NA为阿伏加德罗常数的值，下列叙述正确的是（　　）

    查看答案和解析>>

    同步练习册答案