今有由铁粉、Fe2O3粉及CuO粉末组成的混和物,跟2摩/升的H2SO4110毫升完全反应后得氢气896毫升(标况).将反应物过滤,滤渣经干燥,冷却后称量为1.
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今有由铁粉、Fe2O3粉及CuO粉末组成的混和物,跟2摩/升的H2SO4110毫升完全反应后得氢气896毫升(标况).将反应物过滤,滤渣经干燥,冷却后称量为1.28克.滤液中的金属离子全部是Fe2+,将滤液稀释至200毫升,再从中取出50毫升,向其中逐滴加入1摩尔/升的NaOH溶液,边加边振荡,当加至20毫升时溶液开始出现沉淀.求: (1)原混合物中的CuO多少克? (2)Fe2O3是多少克? (3)稀释后的200毫升滤液中Fe2+的摩尔浓度是多少? (原子量Cu:64Fe:56O:16H:1S:32) |
答案
(1)1.28g铜的物质的量为:1.28g÷64g/mol=0.02mol,根据铜元素的质量守恒可以知道: CuO-H2SO4 -Cu 1 1 1 0.02mol 0.02mol 0.02mol 所以氧化铜的质量为:0.02mol×80g/mol=1.6g; (2)反应生成了氢气的物质的量为:0.896L÷22.4L/mol=0.04mol 即与铁反应的硫酸的物质的量为0.04mol 与氢氧化钠反应的硫酸的物质的量=n(NaOH)=×1mol/L×0.02L=0.01mol, 故反应后稀释得到200mL溶液中含有的硫酸的物质的量为:0.01mol×4=0.04mol 所以与氧化铁反应的硫酸的物质的量为:0.11L×2mol/L-0.04-0.02mol-0.04mol=0.12mol 设氧化铁的物质的量为x Fe2O3+3H2SO4═Fe2(SO4)3+3H2O 1 3 x 0.12mol = 解得:x=0.04mol 故氧化铁的质量为:0.04mol×160g/mol=6.4g (3)根据硫酸根离子的守恒可以知道与Fe2+结合的硫酸根离子为:2.2mol/L×0.1L-0.04mol=0.22mol-0.04mol=0.18mol 设硫酸亚铁的物质的量为c. H2SO4→FeSO4 1 1 0.18mol y = 解得:y=0.18mol 即硫酸亚铁的物质的量浓度是:0.18mol÷0.2L=0.9mol/L, 答:稀释后的200毫升滤波中Fe2+的摩尔浓度是0.9mol/L. 故答案为:(1)1.6g; (2)6.4g; (3)0.9mol/L. |
举一反三
将金属M的样品2.5g放入50g19.6%的硫酸溶液中,恰好完全反应(样品中的杂质既不溶于硫酸,也不与其发生反应),生成硫酸盐.实验测知,此硫酸盐中硫、氧元素的质量分数之和为80%.试求: (1)原金属样品中,金属M的质量分数; (2)M的相对原子质量; (3)反应所得的硫酸盐溶液中溶质的质量分数. |
今有H2和O2混合气体100mL,通过电火花使之爆炸,当恢复到原来温度时,水变为液体,气体体积减少至7mL,则混合气体中H2的体积可能是( )mL: |
用相同质量的20%氯化钡溶液可使相同质量的硫酸铁和硫酸铜两种溶液中的硫酸根离子完全转化为沉淀,则两种硫酸盐溶液的质量分数之比是( ) |
如图所示,装置气密性良好.现向圆底烧瓶a、b中分别加入一定质量的两种固体,再各滴加10mL的稀盐酸(足量).观察到在U形管中左边液面先上升,一段时间后液面下降,最终左右两边液面高度相平.则a、b中加入的固体分别是下列四组物质中的( )
| a | b | A | 1g锌 | 1g铁 | B | 1.06g碳酸钠固体 | 0.84g碳酸氢钠固体 | C | 1g碳酸钠固体 | 1g碳酸氢钠固体 | D | 0.65g锌 | 0.56g铁 | 取0.1mol碳酸钙高温分解,一段时间后停止加热,测得剩余固体中钙元素的质量分数为50%.则下列判断正确的是( )A.生成了2g二氧化碳 | B.生成了0.1mol氧化钙 | C.剩余固体质量为5g | D.剩余碳酸钙质量为8g |
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