质量为6 g,因此15.2 g该混合物用足量CO还原,充分反应后剩余固体质量为2×6 g=12 g。 7.汽车剧烈碰撞时,安全气囊中发生反应:10NaN3+2KNO3===K2O+5Na2O+16N2↑。若氧化产物比还原产物多1.75mol,则下列判断正确的是( ) A.生成40.0LN2(标准状况) B.有0.250molKNO3被氧化 C.转移电子的物质的量为1.75mol D.被氧化的N原子的物质的量为3.75mol 答案 D
解析 根据方程式,氧化产物和还原产物都是氮气,假设氧化产物有15mol,则还原产物有1mol,
10NaN3+2KNO3===K2O+5Na2O+15N2↑(氧化产物)+N2↑(还原产物) Δn 15114
xy1.75
解得:x=1.875,y=0.125。
生成N2标准状况下的体积是(1.875+0.125)mol×22.4L·mol=44.8L,故A错误;KNO3被还原,故B错误;转移电子的物质的量为0.125×2×5=1.25mol,故C错误;被氧化的N原子的物质的量为1.875mol×2=3.75mol,故D正确。
8.某反应体系中的物质有:NaOH、Au2O3、Na2S4O6、Na2S2O3、Au2O、H2O。下列方框中对应的物质或有关叙述正确的是( )
Au2O3+ + ―→ + +
A.Na2S4O6、H2O、Na2S2O3、Au2O、NaOH B.Na2S2O3、NaOH、Na2S4O6、Au2O、H2O C.Na2S2O3、H2O、Na2S4O6、Au2O、NaOH D.当1molAu2O3完全反应时,转移电子8mol 答案 C
解析 Au2O3是反应物,则Au2O一定是生成物,其中Au的化合价由+3变成+1,化合价降低,则必然有化合价升高的元素,即Na2S2O3(硫元素为+2价)是反应物,Na2S4O6(硫元素为+2.5价)是生成物。根据反应前后硫元素守恒有2Na2S2O3―→Na2S4O6,根据钠元素守恒,可知生成物中缺少钠元素,所以NaOH是生成物,再根据氢元素守恒,可知水是反应物。由关系式:Au2O3~Au2O~4e,所以当1 mol Au2O3完全反应时,转移电子的物质的量为4 mol。
二、不定项选择题
9.(2018·上海市普陀区高三一模)取一定量FeO和Fe2O3的混合物,在H2流中加热充分反应。
13
-
-1
冷却,称得剩余固体比原混合物质量减轻1.200g。若将同量的该混合物与盐酸反应完全,至少需1mol·L盐酸的体积为( ) A.37.5mLB.75mLC.150mLD.300mL 答案 C
1.200g
解析 n(O)=-1=0.075mol,
16g·mol
-1
n(HCl)=2n(H2O)=2n(O)=0.15mol,
0.15mol
所以V(HCl)=-1=0.15L,即150mL。
1mol·L
10.已知离子方程式:As2S3+H2O+NO3―→AsO4+SO4+NO↑+________(未配平),下列说法错误的是( )
A.配平后水的化学计量数为8 B.反应后溶液呈酸性
C.配平后氧化剂与还原剂的物质的量之比为3∶28 D.氧化产物为AsO4和SO4 答案 AC
解析 从所给的离子方程式知,As2S3转化成AsO4和SO4,而NO3转化为NO,根据得失电子守恒、原子守恒和电荷守恒,配平后的离子方程式为3As2S3+4H2O+28NO3===6AsO4+9SO4+28NO↑+8H,则A错误,B、D正确;氧化剂与还原剂的物质的量之比为28∶3,则C不正确。
11.足量铜溶于一定量浓硝酸,产生NO2、N2O4、NO的混合气体,这些气体若与1.12LO2(标准状况)混合后通入水中,气体被水完全吸收。若向原所得溶液中加入5mol·LH2SO4溶液100mL,则继续溶解的Cu的质量为( ) A.6.4gB.9.6gC.19.2gD.24g 答案 C
解析 设溶解Cu的物质的量为x, 1.12L则2x=-1×4
22.4L·mol
-1
+
-
3-
2-
3-
2-
-
3-
2-
-
3-
2-
x=0.1mol
所以溶液中NO3的物质的量为0.2mol; 3Cu+8H+2NO3===3Cu+2NO↑+4H2O 1mol0.2mol
H过量,所以继续溶解Cu的质量为 0.2mol-1
×3×64g·mol=19.2g。 2
+
+
-
2+
-
14
三、非选择题
12.(2019·盐城市阜宁中学高三月考)某研究小组以绿矾为原料制备化合物A[KxFe(Ⅲ)y(C2O4)z·nH2O],并通过如下实验步骤测定A的化学式:
步骤1:准确称取A样品4.910g,干燥脱水至恒重,残留物质量为4.370g;
步骤2:准确称取A样品4.910g置于锥形瓶中,加入足量的3.000mol·L的H2SO4溶液和适量蒸馏水,用0.5000mol·L的KMnO4溶液滴定,当MnO4恰好完全被还原为Mn时,消耗KMnO4溶液的体积为24.00mL;
步骤3:将步骤1所得固体溶于水,加入铁粉0.2800g,恰好完全反应。 (1)①检验A中是否含有Fe可选用的试剂是________(填字母)。 a.KSCN溶液 b.KMnO4溶液 c.氯水和KSCN溶液
②证明A中含有钾元素的方法是____________________________________________ ________________________________________________________________________。 (2)步骤2中发生反应的离子方程式为_________________________________________ ________________________________________________________________________。 (3)通过计算确定化合物A的化学式(请写出计算过程)。
答案 (1)①c ②用洁净的铂丝蘸取A样品,在无色火焰上灼烧,透过蓝色钴玻璃观察,若能看到紫色火焰,则证明A中含有K元素 (2)2MnO4+5C2O4+16H===2Mn+10CO2↑+8H2O 4.910g-4.370g(3)n(H2O)==0.03000mol, -118g·mol
-
2-
+
2+
2+-1
-
2+-1
n(Fe3+)=2n(Fe)=2×0.2800g
-1=0.01000mol,
56g·mol
552--1
由方程式确定n(C2O4)=×n(KMnO4)=×0.5000mol·L×0.02400L=0.03000mol,
22根据离子电荷守恒:n(K)+3n(Fe)=2n(C2O4),
+
3+
2-
n(K+)=0.03000mol,
-
n(K+)∶n(Fe3+)∶n(C2O24)∶n(H2O)=0.03000mol∶0.01000mol∶0.03000mol∶0.03000mol
=3∶1∶3∶3,
所以,x∶y∶z∶n=3∶1∶3∶3, 故A的化学式为K3Fe(C2O4)3·3H2O。
解析 (2)反应中MnO4→Mn,Mn元素由+7价→+2价,一个MnO4得5个电子;C2O4→CO2,C元素由+3价→+4价,一个C2O4失去2个电子,化合价升高值=化合价降低值=转移电子数,由得失电子守恒和原子守恒可知,反应的离子方程式为5C2O4+2MnO4+16H===10CO2↑
15
2-
-
+
2-
-
2+
-
2-
+2Mn+8H2O。
13.(2019·东台市创新学校高三月考)从定性分析到定量研究是高中生化学学习的重要发展历程。请你根据所学知识对以下化学问题进行定量分析。
(1)高锰酸钾是一种典型的强氧化剂。在用KMnO4酸性溶液处理CuS的混合物时,发生的反应如下:6MnO4+5CuS+28H===5Cu+5SO2↑+6Mn+14H2O,请用单线桥法标出该反应中电子转移的方向和数目:
6MnO4+5CuS+28H===5Cu+5SO2↑+6Mn+14H2O
(2)汽车剧烈碰撞时,安全气囊中发生反应10NaN3+2KNO3===K2O+5Na2O+16N2↑。若氧化产物比还原产物多1.75mol,则转移的电子数为________,被氧化的N原子的物质的量为________。 (3)实验室需要为无土栽培配制1L内含0.24molK2SO4、0.5molNH4Cl、0.16molKCl的某营养液。某小组计划用(NH4)2SO4、KCl、NH4Cl配制,则需这三种固体的物质的量分别为________、________、________。
-
+
2+
2+
-
+
2+
2+
2+
答案 (1)
23
===5Cu+5SO2↑+6Mn+14H2O
23
2+2+
(2)1.25NA(1.25×6.02×10或7.525×10) 3.75mol (3)0.24mol 0.64mol 0.02mol
解析 (2)10NaN3+2KNO3===K2O+5Na2O+16N2↑这个反应中,氮气既是氧化产物又是还原产物,如果生成16mol氮气,其中氧化产物有15mol、还原产物有1mol,氧化产物比还原产物多14mol,电子转移10mol。若氧化产物比还原产物多1.75mol,则转移电子的物质的量为1.75mol×102323
=1.25mol,转移的电子数为1.25NA(1.25×6.02×10或7.525×10)。被氧化
14mol的N原子是NaN3中的N,其物质的量是转移电子的3倍,即3.75mol。
(3)配制1L内含0.24molK2SO4、0.5molNH4Cl、0.16molKCl的某营养液,其中含钾离子0.64mol,含硫酸根0.24mol,含铵根0.5mol,含氯离子0.66mol。若用(NH4)2SO4、KCl、NH4Cl配制,根据离子守恒,可以求出三种固体的物质的量分别为0.24 mol、0.64 mol、0.02 mol。 14.(2019·东台市创新学校高三月考)(1)辉铜矿(Cu2S)可发生反应:2Cu2S+2H2SO4+5O2===4CuSO4+2H2O,该反应的还原剂是________。当1molO2发生反应时,还原剂所失电子的物质的量为________mol。
(2)焙烧明矾的化学方程式为4KAl(SO4)2·12H2O+3S===2K2SO4+2Al2O3+9SO2+48H2O,在该反应中,还原剂是________。
(3)KClO3可用于实验室制O2,若不加催化剂,400℃时分解只生成两种盐,其中一种是无氧酸盐,另一种盐的阴阳离子个数比为1∶1。写出该反应的化学方程式:
________________________________________________________________________。 (4)将H2S和空气的混合气体通入FeCl3、FeCl2、CuCl2的混合溶液中反应回收S,其物质转化
16