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常温下Cu能与Fe3+反应:Cu+2Fe3+=Cu2++2Fe2+.现取Cu与Fe2O3混合物26.4g与1L 1mol·L-1的H2SO4溶液(过量)充分反应.

(1)反应后测得溶液中Fe3+的浓度为0.05mol·L-1(溶液体积仍可视为1L),则原固体混合物中Cu的质量是多少?反应后溶液中H+的物质的量浓度是多少?(不考虑盐类的水解)

(2)若混合物中铜的物质的量分数为x,随x值变化,反应所消耗H2SO4的量也发生变化.要使固体完全溶解,且所消耗H2SO4的物质的量最少,x值应为________.

答案:
解析:

  (1)设:原混合物中Cu的物质的量为n

  由于溶液中存在Fe3+,所以Cu已完全反应.

  Cu+2Fe3+=Cu3++2Fe2+

  n  2n

  依题意:n×64g·mol-1+×160g·mol-1=26.4g

  n=0.1mol  m(Cu)=0.1mol×64g·mol-1=6.4g

  n(Fe2O3)=(2n+0.05mol)÷2=0.125mol

  剩余H+:n(H+)=1mol·L-1×1L×2-0.125mol×6=1.25mol

  C(H+)==1.25mol·L-1

  (2)0.5


练习册系列答案
相关习题

科目:高中化学 来源: 题型:

常温时,已知:I2+2S2
O
2-
3
=S4
O
2-
6
+2I-.相关物质的溶度积常数见下表:
物质 Cu(OH)2 Fe(OH)3 CuCl CuI
Ksp 2.2×10-20 2.6×10-39 1.7×10-7 1.3×10-12
(1)某酸性CuCl2溶液中含有少量的FeCl3,为得到纯净的CuCl2?2H2O晶体,加入
Cu(OH)2或Cu2(OH)2CO3
Cu(OH)2或Cu2(OH)2CO3
,调至pH=4,使溶液中的Fe3+转化为Fe(OH)3沉淀,此时溶液中的c(Fe3+)=
2.6×10-9mol/L
2.6×10-9mol/L
.过滤后,将所得滤液低温蒸发、浓缩结晶,可得到CuCl2?2H2O晶体.
(2)在空气中直接加热CuCl2?2H2O晶体得不到纯的无水CuCl2,原因是Cu2+发生水解反应.由CuCl2?2H2O晶体得到纯的无水CuCl2的合理方法是
在干燥的HCl气流中加热脱水;
在干燥的HCl气流中加热脱水;
.
(3)某学习小组用“间接碘量法”测定含有CuCl2?2H2O晶体的试样(不含能与I-发生反应的氧化性质杂质)的纯度,过程如下:取0.36g试样溶于水,加入过量KI固体,充分反应,生成CuI(2Cu2++4I-=2CuI↓+I2)白色沉淀.用0.1000mol/L Na2S2O3标准溶液滴定,到达滴定终点时,消耗Na2S2O3标准溶液20.00mL.
①可选用
淀粉溶液;
淀粉溶液;
作滴定指示剂,滴定终点的现象是
蓝色褪去,放置一定时间后不恢复原色;
蓝色褪去,放置一定时间后不恢复原色;
.
②该试样中CuCl2?2H2O的质量百分数为
95%
95%
.

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科目:高中化学 来源: 题型:

(2010?福建模拟)铁单质及其化合物在生活、生产中应用广泛.请回答下列问题:
(1)钢铁在空气中发生吸氧腐蚀时,正极的电极反应式为
O2+2H2O+4e-=4OH-
O2+2H2O+4e-=4OH-
.
(2)由于氧化性Fe3+>Cu2+,氯化铁溶液常用作印刷电路铜板腐蚀剂,反应的离子方程式是
Cu+2Fe3+=2Fe2++Cu2+
Cu+2Fe3+=2Fe2++Cu2+
.
(3)硫酸铁可作絮凝剂,常用于净水,其原理是
Fe3++3H2O?Fe(OH)3+3H+
Fe3++3H2O?Fe(OH)3+3H+
(用离子方程式表示).在使用时发现硫酸铁不能使酸性废水中的悬浮物沉降而除去,其原因是
酸性环境中,氢离子抑制了铁离子的水解,无法生成氢氧化铁胶体
酸性环境中,氢离子抑制了铁离子的水解,无法生成氢氧化铁胶体
.
(4)磁铁矿是工业上冶炼铁的原料之一,其原理是Fe3O4+4CO═3Fe+4CO2,若有1.5mol Fe3O4参加反应,转移电子的物质的量是
12mol
12mol
.
(5)下表中,对陈述Ⅰ、Ⅱ的正确性及其有无因果关系的判断都正确的是
B
B
(填字母).
选项 陈述Ⅰ 陈述Ⅱ 判断 A 铁是地壳中含量最高的
金属元素
铁是人类最早使用的金属材料 Ⅰ对;Ⅱ对;有 B 常温下铁与稀硫酸反应
生成氢气
高温下氢气能还原氧化
铁得到铁
Ⅰ对;Ⅱ对;无 C 铁属于过渡元素 铁和铁的某些化合物可用作催化剂 Ⅰ错;Ⅱ对;无 D 在空气中铁的表面能形
成致密的氧化膜
铁不能与氧气反应 Ⅰ对;Ⅱ对;有

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科目:高中化学 来源: 题型:

利用化学原理对工厂排放的废水、废渣等进行有效检测与合理处理.
(一)染料工业排放的废水中含有大量有毒的NO2-,可以在碱性条件下加入铝粉除去(加热处理后的废水会产生能使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体).除去NO2-的离子方程式为
 
.
(二)某工厂对制革工业污泥中Cr(Ⅲ)回收与再利用工艺如下(硫酸浸取液中金属离子主要是Cr3+,其次是Fe3+、Fe2+、Al3+、Ca2+、Mg2+):
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常温下部分阳离子以氢氧化物形式沉淀时溶液的pH见下表:
阳离子 Fe3+ Fe2+ Mg2+ Al3+ Cu2+ Cr3+
开始沉淀
时的pH
1.9 7.0 - - 4.7 -
沉淀完全
时的pH
3.2 9.0 11.1 8 6.7 9(>9溶解)
(1)酸浸时,为了提高浸取率可采取的措施是
 
(至少写一条).
(2)调pH=8是为了除去
 
(填Fe3+、Al3+、Ca2+、Mg2+).
(3)钠离子交换树脂的原理为Mn++nNaR→MRn+nNa+,被交换的杂质离子是
 
(填Fe3+、Al3+、Ca2+、Mg2+).
(4)试配平氧化还原反应方程式:□Na2Cr2O7+□SO2+□H2O=□Cr(OH)(H2O)5SO4+□Na2SO4;每生成1mol Cr(OH)(H2O)5SO4消耗SO2的物质的量为
 
.
(三)印刷电路铜板腐蚀剂常用FeCl3.腐蚀铜板后的混合浊液中,若Cu2+、Fe3+和Fe2+的浓度均为0.10mol?L-1,请参照上表给出的数据和提供的药品,简述除去CuCl2溶液中Fe3+和Fe2+的实验步骤:
①
 
;
②
 
;
③过滤.(提供的药品:Cl2、浓H2SO4、NaOH溶液、CuO、Cu).

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科目:高中化学 来源:读想用 高二化学(上) 题型:022

已知常温下Cu能与Fe3+发生反应:Cu+2Fe3+2Fe2++Cu2+,现将铜粉与三氧化二铁的混合物22.4 g加入到浓度为1 mol·L-1的H2SO4溶液中进行反应.

(1)

若固体恰好全部溶解,消耗硫酸溶液的体积为V L,则V的取值范围是________.

(2)

若硫酸溶液过量,反应后溶液的体积为1 L,测得此溶液中Fe2+的浓度为0.1 mol·L-1,则原混合物中含铜________g或________g.

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