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绿矾(FeSO4·7H2O)硫酸法生产一种稀有金属产品过程中产出的副产品,产品外观为淡绿色或淡黄绿色结晶固体。加入适量可调节碱性水中的pH,与水中悬浮物有机结合,并加速沉淀,主要应用于水质净化和工业废水处理,同时具有杀菌作用。
(1)98% 1.84 g/cm3的浓硫酸在稀释过程中,密度下降,当稀释至50%时,密度为1.4g/cm3,50%的硫酸物质的量浓度为            (保留两位小数),50%的硫酸与30%的硫酸等体积混合,混合酸的浓度为          (填>、<、=")40%" 。
(2)实际生产用20%发烟硫酸(100克发烟硫酸含SO3 20克)配制稀硫酸,若用SO3·nH2O表示20%的发烟硫酸,则n=____________(保留两位小数)。
(3)绿矾在空气中容易被部分氧化为硫酸铁,现取7.32克晶体溶于稀盐酸后,加入足量的BaCl2溶液,过滤得沉淀9.32克;再通入112mL(标准状况)氯气恰好将Fe2+完全氧化,推测晶体的化学式为                     。    
(4)硫酸亚铁铵[(NH4)2SO4·FeSO4·6H2O](俗称莫尔盐),较绿矾稳定,在分析化学中常用来配制Fe2+的标准溶液,用此Fe2+的标准溶液可以测定剩余稀硝酸的量。现取8.64克Cu2S和CuS的混合物用200 mL 2 mol/L稀硝酸溶液处理,发生反应如下:
10NO3-+3Cu2S+16H+=6Cu2++10NO↑+3SO42-+8H2O
8NO3-+3CuS+8H+=3Cu2++3 SO42-+8NO↑+ 4H2O
剩余的稀硝酸恰好与V mL 2 mol/L (NH4)2Fe(SO4)2溶液完全反应。
已知:NO3-+3Fe2++4H+= NO↑+3Fe3++2H2O
① V值范围                       ;
② 若V=48,试计算混合物中CuS的质量分数          (保留两位小数)。
(1)7.14 mol·L-1  ; >(各2分)   (2)0.77(2分)  
(3)FeSO4·Fe2(SO4)3·10H2O (3分) (4)①42~60mL(3分);②0.33或1/3(3分)

试题分析:(1)密度为1.4g/cm3,50%的硫酸物质的量浓度为:
c==7.14 mol·L-1,
50%的硫酸与30%的硫酸等体积(假设羰基为1,密度分别是ρ1和ρ2)混合,混合酸的浓度为
>40%。
(2)因为20%发烟硫酸为80克H2SO4含SO3 20克,,
若用SO3·nH2O表示20%的发烟硫酸,则n=0.77。
(3)配制溶液加入足量的BaCl2溶液,过滤得沉淀9.32克,n(SO42-)==0.04mol;再通入112mL(标准状况)氯气恰好将Fe2+完全氧化(2Fe2++Cl2==2Fe3++2Cl-),n(Fe2+)=2×=0.01mol;由电荷守恒n(Fe3+)=0.02mol, 7.32克晶体含有0.01molFeSO4为1.52g、0.01mol Fe2(SO4)3为4.00g,还有H2O为1.80g即0.1mol,晶体的化学式FeSO4·Fe2(SO4)3·10H2O。
(4)假设固体混合物全部为CuS,则n(CuS)==0.09mol,需要硝酸的物质的量为y,
8NO3-+3CuS  +  8H+==3Cu2++3SO42-+8NO↑+4H2O,
3       8
0.09mol  y
y=0.24mol
剩余的硝酸的物质的量为:0.4mol-0.24mol=0.16mol。
0.112mol硝酸和(NH4)2Fe(SO4)2溶液完全反应。
NO3-+3Fe2++4H+==NO↑+3Fe3++2H2O
3mol   4
1×10-3VL×2mol/L 0.16mol,解得V=60,
所以V值范围为:42<V<60,
②若V=48,与48mL(NH4)2Fe(SO4)2溶液完全反应需要硝酸的物质的量为:
NO3-+3Fe2+  +  4H+→NO↑+3Fe3++2H2O
3mol     4
0.048L×2mol/L  n
解得:n=0.128mol,
故与固体混合物反应的硝酸的物质的量为:0.4mol-0.128mol=0.272mol,
设Cu2S的物质的量xmol,CuS的物质的量为ymol,160x+96y=8.64g①.
10NO3-+3Cu2S+16H+→6Cu2++10NO↑+3SO42-+8H2O
3   16
x  16x/3
8NO3-+3CuS+8H+→3Cu2++3SO42-+8NO↑+4H2O,
3  8
y  8y/3
16x/3+8y/3=0.272②
由①②解得:x=0.036; y=0.03
混合物中CuS的质量分数为:×100%≈33.33%。
练习册系列答案
相关习题

科目:高中化学 来源:不详 题型:单选题

下列物质中,不能由两种单质直接化合得到的是(  )
A.FeCl2B.CuCl2C.HClD.H2O

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科目:高中化学 来源:不详 题型:单选题

下列叙述正确的是(  )
A.向FeSO4溶液中加入NaOH溶液,充分振荡后,可以制得Fe(OH)2
B.Al2O3能和NaOH溶液反应,得到NaAlO2
C.某溶液焰色反应的火焰呈黄色,则该溶液中不含钾离子
D.某溶液中加入BaCl2溶液有白色沉淀产生,再加盐酸,沉淀不消失,则该溶液中一定有SO42-

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科目:高中化学 来源:不详 题型:填空题

A、B、C、D都是中学化学常见的物质,其中A、B、C均含有同一种元素。在一定条件下相互转化的关系如图所示(部分反应中的H2O已略去)。请按要求回答下列问题:

(1)若D为金属单质,且D是用量最大、用途最广的金属,若加热蒸干B的溶液没有得到B的盐,则B的化学式可能为__________________________。
(2)若A常用作制冷剂,B和D为空气的主要成分,则反应(Ⅲ) 的化学方程式为______________。
(3)若D为氯碱工业的重要产品,反应(Ⅲ)的离子方程式可以是_________________________。
(4)若D为酸或酸性气体,则A、B、C、D可以是________________(请按顺序写出合理的答案)。

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科目:高中化学 来源:不详 题型:填空题

(9分)有关物质间有下图所示的转化关系。其中:A的浓溶液与单质B在加热时才发生反应①;A的稀溶液与足量B发生反应②。据此填写下列空白:

(1)反应④的现象是                                                。
(2)写出反应②的离子方程式                                        。
(3)根据题示信息判断,A的浓溶液和单质B加热时能否产生G,说明理由(写出化学方程式回答):                                     

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科目:高中化学 来源:不详 题型:推断题

(10分)下列框图中,已知A、E、F、H是单质,其中只有A是固体,其它都是气体,且H是呈黄绿色;B是最常见液体,G的焰色反应呈黄色,L是白色沉淀,M是红褐色沉淀。部分反应的某些产物未标出。

(1)写出H的化学式:              、C的电子式:                         。
(2)写出D与I溶液发生反应的离子方程式:                               。
(3)写出L→M的化学方程式:                                           。
(4)检验J中的阳离子时,不宜选用下列试剂中的             (填选项字母)。
A.Fe粉        B.NaOH溶液        C.KSCN溶液

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科目:高中化学 来源:不详 题型:单选题

由Fe2O3、Fe、CuO、C、Al中的几种物质组成的混合粉末,取样品进行下列实验(部分产物略去)。关于混合粉末的组成判断正确的是

A.一定含CuO和C                   B.一定含Fe2O3、CuO和C
C.一定含CuO和C,一定不含Al       D.气体Z为纯净物

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科目:高中化学 来源:不详 题型:填空题

利用硫酸渣(主要含Fe2O3、SiO2、Al2O3、MgO等杂质)制备氧化铁的工艺流程如下:

(1)“酸浸”中硫酸要适当过量,目的是:①提高铁的浸出率,②            。
(2)“还原”是将Fe3+转化为Fe2+,同时FeS2被氧化为SO42-,该反应的离子方程式为
                                                             。
(3)为测定“酸浸”步骤后溶液中Fe3+的量以控制加入FeS2的量。实验步骤为:
准确量取一定体积的酸浸后的溶液于锥形瓶中,加入HCl、稍过量SnCl2,再加HgCl2除去过量的SnCl2,以二苯胺磺酸钠为指示剂,用K2Cr2O7标准溶液滴定,有关反应方程式如下:
2Fe3++Sn2++6Cl-=2Fe2++SnCl62-,
Sn2++4Cl-+2HgCl2=SnCl62-+Hg2Cl2↓,
6Fe2++Cr2O72-+14H+=6Fe3++2Cr3++7H2O。
①若SnCl2不足量,则测定的Fe3+量           (填“偏高”、“偏低”、“不变”,下同)。
②若不加HgCl2,则测定的Fe3+量               。
(4)①可选用             (填试剂)检验滤液中含有Fe3+。产生Fe3+的原因是
                                             (用离子反应方程式表示)。
②已知部分阳离子以氢氧化物形式沉淀时溶液的pH见下表:
沉淀物
Fe(OH)3
Al(OH)3
Fe(OH)2
Mg(OH)2
Mn(OH)2
开始沉淀
2.7
3.8
7.5
9.4
8.3
完全沉淀
3.2
5.2
9.7
12.4
9.8
实验可选用的试剂有:稀HNO3、Ba(NO3)2溶液、酸性KMnO4溶液、NaOH溶液,要求制备过程中不产生有毒气体。请完成由“过滤”后的溶液模拟制备氧化铁的实验步骤:
a. 氧化:                              ;
b. 沉淀:                               ;
c. 分离,洗涤;             d. 烘干,研磨。

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科目:高中化学 来源:不详 题型:单选题

为了证明硫酸亚铁铵[(NH4)2Fe(SO4)26H2O]晶体的成分中含有NH4+、Fe2+、SO42-和H2O,下列实验叙述中不正确的是
A.取少量硫酸亚铁铵晶体放入试管中,加热,试管口有液体生成,则可证明晶体的成分中含有结晶水
B.取少量硫酸亚铁铵晶体放入试管,加浓NaOH溶液,加热,试管口湿润的蓝色石蕊试纸变红,则可证明晶体的成分中含有NH4+
C.取适量硫酸亚铁铵晶体溶于水,加少量稀盐酸,无现象,再滴入几滴BaCl2溶液,有白色沉淀生成,则可证明晶体的成分中含有SO42-
D.取适量硫酸亚铁铵晶体溶于水,得浅绿色溶液,滴入2滴KSCN溶液,溶液不显血红色,再滴入几滴新制氯水,溶液变为血红色,则可证明晶体的成分中含有Fe2+

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