镁铁混合物4.9g,溶解在过量某浓度的稀硝酸中,完全反应得到标况下气体2.24L(假设气体全为NO),则向反应后的溶液中加入足量的烧碱,则可生成沉淀的质量为( )
分析:
m(沉淀)=m(混合物)+m(OH_),反应中存在:Mg$\xrightarrow[{"type":"merge","value":[{"type":"string","value":"2e"},{"type":"script","value":{"front":"","sup":"-","sub":""}}]}]{}$Mg_$\xrightarrow[{"type":"merge","value":[{"type":"string","value":"2OH"},{"type":"script","value":{"front":"","sup":"-","sub":""}}]}]{}$Mg(OH)$_2$,Fe$\xrightarrow[{"type":"merge","value":[{"type":"string","value":"3e"},{"type":"script","value":{"front":"","sup":"-","sub":""}}]}]{}$Fe_$\xrightarrow[{"type":"merge","value":[{"type":"string","value":"3OH"},{"type":"script","value":{"front":"","sup":"-","sub":""}}]}]{}$Fe(OH)$_3$,得出n(e_)=n(OH_),以此计算沉淀的质量.
解答:
解:n(NO)=$\frac {2.24L}{22.4L/mol}$=0.1mol,生成0.01mol NO,转移的电子的物质的量为:n(e_)=0.1mol×(5-2)=0.3mol,
反应中存在:Mg$\xrightarrow[{"type":"merge","value":[{"type":"string","value":"2e"},{"type":"script","value":{"front":"","sup":"-","sub":""}}]}]{}$Mg_$\xrightarrow[{"type":"merge","value":[{"type":"string","value":"2OH"},{"type":"script","value":{"front":"","sup":"-","sub":""}}]}]{}$Mg(OH)$_2$,Fe$\xrightarrow[{"type":"merge","value":[{"type":"string","value":"3e"},{"type":"script","value":{"front":"","sup":"-","sub":""}}]}]{}$Fe_$\xrightarrow[{"type":"merge","value":[{"type":"string","value":"3OH"},{"type":"script","value":{"front":"","sup":"-","sub":""}}]}]{}$Fe(OH)$_3$,
则n(e_)=n(OH_),
又m(沉淀)=m(混合物)+m(OH_),
所以:m(沉淀)=4.9g+0.3mol×17g/mol=10g,
故选:C.
点评:
本题考查混合物的计算,题目难度中等,解答本题注意从电子守恒和质量守恒的角度分析,找出电子与氢氧根离子的物质的量的关系是解答本题的关键,可起到事半功倍的效果.
将11.2g的Mg_Cu混合物完全溶解于足量的硝酸中,收集反应产生的x气体.再向所得溶液中加入适量的NaOH溶液,产生21.4g沉淀.根据题意推断气体x的成分可能是( )
分析:
向Mg-Cu混合物与足量的硝酸反应所得溶液中加入足量的NaOH溶液,产生21.4g沉淀为氢氧化镁、氢氧化铜,所以沉淀中氢氧根的质量为21.4g-11.2g=10.2g,物质的量为$\frac {10.2g}{17g/mol}$=0.6mol,根据电荷守恒可知,11.2g的Mg-Cu提供的电子为0.6mol,结合选项根据电子转移守恒判断.
解答:
解:向Mg-Cu混合物与足量的硝酸反应所得溶液中加入足量的NaOH溶液,产生21.4g沉淀为氢氧化镁、氢氧化铜,所以沉淀中氢氧根的质量为21.4g-11.2g=10.2g,物质的量为$\frac {10.2g}{17g/mol}$=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0.3mo1NO$_2$和0.3mo1NO,N元素获得电子为0.3mol×(5-4)+0.3mol×(5-2)=1.2mol,得失电子不相等,故A错误;
B、生成0.2mo1NO$_2$和0.1mo1N$_2$O$_4$,N元素获得电子为0.2mol×(5-4)+0.1mol×2×(5-4)=0.4mol,得失电子不相等,故B错误;
C、生成0.1mol NO、0.2mol NO$_2$和0.05mol N$_2$O$_4$,N元素获得电子为0.1mol×(5-2)+0.2mol×(5-4)+0.05mol×2×(5-4)=0.6mol,得失电子相等,故C正确;
D、生成0.6molNO,N元素获得电子为0.6mol×(5-2)=1.8mol,故D错误.
故选:C.
点评:
考查混合物的计算、氧化还原反应计算等,难度中等,计算金属提供的电子的物质的量是解题的关键,注意守恒思想的运用.
欲检验只含一种阴离子的溶液中是否含有SO$_4$_,下列操作中正确的是( )
分析:
检验SO$_4$_离子应排除SO$_3$_离子和Ag_离子的干扰,亚硫酸根离子易被硝酸氧化为硫酸根离子,硫酸钡和氯化银都不溶于硝酸.
解答:
解:A、先加入硝酸不能排除亚硫酸根离子的干扰,亚硫酸根离子易被硝酸氧化为硫酸根离子而生成硫酸钡沉淀,故A错误;
B、先加入硝酸钡,产生白色沉淀,然后再加稀硝酸,沉淀不溶解,不能排除亚硫酸根离子的干扰,亚硫酸根离子易被硝酸氧化为硫酸根离子而生成硫酸钡沉淀,故B错误;
C、先加入稀盐酸,没有产生沉淀,排除银离子的干扰,然后再加氯化钡,产生白色沉淀,证明有SO$_4$_存在,故C正确;
D、先加入氯化钡,产生白色沉淀,然后再加稀盐酸,沉淀不溶解,不能排除银离子的干扰,故D错误.
故选C.
点评:
本题考查硫酸根离子的检验,题目难度不大,本题注意SO$_3$_离子和Ag_离子的干扰.
下列说法正确的是( )
分析:
A.两者恰好完全反应,可能恰好生成硝酸亚铁;
B.向1mol明矾溶液中通入一定量氨气,一定生成氢氧化铝沉淀;
C.两者恰好完全反应,可能恰好生成碳酸氢钠;
D.两者恰好完全反应,可能盐酸很少,碳酸钠还没有完全转化为碳酸氢钠,或恰好反应生成碳酸氢钠.
解答:
解:A.两者恰好完全反应,可能恰好生成硝酸亚铁,则向反应后的溶液中加入KSCN溶液,溶液不显血红色,故A错误;
B.向1mol明矾溶液中通入一定量氨气,一定生成氢氧化铝沉淀,氢氧化铝不能溶于氨水,则反应后溶液一定生成白色沉淀,故B正确;
C.两者恰好完全反应,可能恰好生成碳酸氢钠,则加入BaCl$_2$溶液不反应,不生成沉淀,故C错误;
D.两者恰好完全反应,可能盐酸很少,碳酸钠还没有完全转化为碳酸氢钠,或恰好反应生成碳酸氢钠,则不生成二氧化碳,故D错误;
故选B.
点评:
本题考查物质的性质,为高频考点,综合考查元素化合物性质,把握物质的性质及发生的化学反应为解答的关键,注意恰好完全反应的理解和分析,题目难度中等.
图是产生和收集气体的实验装置,该装置最适合于( )
分析:
该装置涉及发生装置和收集装置,发生装置适用于固体(或液体)与液体不需加热制气体,收集装置为排水法收集,制取的气体难溶于水.
解答:
解:A、浓硝酸与铜反应不需加热,但生成的二氧化氮与水反应,故A错误;
B、浓盐酸和二氧化锰反应制取氯气需要加热,且生成的氯气能和水反应,故B错误;
C、氯化铵和氢氧化钙反应是固体和固体反应,制取氨气需要加热,且氨气和水反应,故C错误;
D、用H$_2$O$_2$溶液和MnO$_2$反应制取O$_2$,该反应是固体和液体不需加热型,且生成的氧气难溶于水,故D正确;
故选D.
点评:
本题考查了气体的发生装置和收集装置,难度不大,明确该反应是不需加热且收集的气体不与水反应是解本题的关键.
(多选)下列物质混合后,不能产生氢气的是( )
分析:
活泼金属与非氧化性酸发生置换反应可生成氢气,金属与浓硫酸反应生成二氧化硫,与硝酸反应生成一氧化氮或二氧化氮,以此解答.
解答:
解:A.锌与稀硫酸反应生成硫酸锌和氢气,故A不选;
B.铜与稀硝酸反应生成硝酸铜、一氧化氮和水,故B选;
C.铁和盐酸反应生成氯化亚铁和氢气,故C不选;
D.铜和稀硫酸不反应,故D选.
故选BD.
点评:
本题综合考查元素化合物知识,侧重于学生的分析能力的考查,有利于培养学生的良好的科学素养,提高学生学习的积极性,难度不大,注意相关基础知识的积累.
除去下列物质中少量杂质的方法正确的是( )
分析:
A.Fe与氯化铁反应生成氯化亚铁;
B.二氧化氮与水反应生成NO;
C.二者均与碳酸钠溶液反应;
D.二者均与硝酸反应.
解答:
解:A.Fe与氯化铁反应生成氯化亚铁,则加入过量铁粉,过滤可除杂,故A正确;
B.二氧化氮与水反应生成NO,将原物质反应掉,不符合除杂的原则,故B错误;
C.二者均与碳酸钠溶液反应,不能除杂,应选饱和碳酸氢钠溶液,故C错误;
D.二者均与硝酸反应,应加盐酸来除杂,故D错误;
故选A.
点评:
本题考查混合物分离、提纯方法的选择和应用,为高频考点,把握物质的性质及性质差异为解答的关键,注意发生的反应及除杂的原则,题目难度不大.
下列反应中,HNO$_3$既显氧化性,又显酸性的是( )
分析:
HNO$_3$既显氧化性,又显酸性,说明反应过程中部分硝酸中元素化合价降低,部分硝酸化合价不变,根据元素化合价变化来分析解答.
解答:
解:A.C+4HNO$_3$(浓)$\xlongequal[]{△}$CO$_2$↑+4NO$_2$↑+2H$_2$O,硝酸中N元素化合价由+5价变为+4价,所以硝酸是氧化剂,体现氧化性,故A错误;
B.3FeO+10HNO$_3$=3Fe(NO$_3$)$_3$+NO↑+5H$_2$O,该反应中部分硝酸中N元素化合价由+5价变为+2价、部分硝酸化合价不变,所以硝酸体现氧化性和酸性,故B正确;
C.Fe$_2$O$_3$+6HNO$_3$=2Fe(NO$_3$)$_3$+3H$_2$O,该反应中硝酸中各元素化合价不变,硝酸和碱性氧化物反应生成盐和水,体现酸性,故C错误;
D.CuO+2HNO$_3$=Cu(NO$_3$)$_2$+H$_2$O,该反应中硝酸中各元素化合价不变,硝酸和碱性氧化物反应生成盐和水,体现酸性,故D错误;
故选B.
点评:
本题以硝酸为载体考查了氧化还原反应,根据硝酸中元素化合价是否变化来分析解答,熟悉常见元素化合价,题目难度不大.
0.03molCu投入到一定量的浓HNO$_3$ 中,Cu完全溶解,生成气体颜色越来越浅,共收集到标准状况下672mL气体,将盛有此气体的容器倒扣在水槽中,通入标准状况下一定体积的O$_2$,恰好使气体完全溶于水,则通入O$_2$ 的体积为( )
分析:
根据电子守恒计算,已知HNO$_3$$\xrightarrow[{"type":"string","value":"Cu"}]{}$NO、NO$_2$$\xrightarrow[{"type":"merge","value":[{"type":"string","value":"O"},{"type":"script","value":{"front":"","sup":"","sub":"2"}}]}]{}$HNO$_3$,反应前后HNO$_3$的物质的量不变,而化合价变化的只有铜和氧气,则Cu失去电子数目等于O$_2$得到电子的数目,以此进行计算.
解答:
解:Cu的物质的量为n(Cu)=0.03mol,反应时失去电子数目为2×0.03mol=0.06mol,
反应整个过程为HNO$_3$$\xrightarrow[{"type":"string","value":"Cu"}]{}$NO、NO$_2$$\xrightarrow[{"type":"merge","value":[{"type":"string","value":"O"},{"type":"script","value":{"front":"","sup":"","sub":"2"}}]}]{}$HNO$_3$,反应前后HNO$_3$的物质的量不变,而化合价变化的只有铜和氧气,则Cu失去电子数目等于O$_2$得到电子的数目,所以消耗氧气的物质的量为
n(O$_2$)=$\frac {0.06mol}{4}$=0.015mol,V(O$_2$)=0.015mol×22400ml/mol=336ml,所以通入O$_2$的体积为336ml,
故选B.
点评:
本题考查氧化还原反应电子转移数目的计算,本题难度不大,根据关系式得出Cu失去电子数目等于O$_2$得到电子的数目是解答本题的关键.