问题 问答题

取一定量的铁、铜混合物粉末,平均分成五等份,分别向每一份中加入一定量的稀硝酸,实验中收集到的NO气体(稀硝酸的唯一还原产物)的体积及所得剩余固体的质量记录如下(所有气体的体积均在标况下测定)

实验序号12345
HNO3溶液的体积(mL)100200300400500
剩余固体质量(g)17.28000
气体体积(L)2.244.486.727.847.84
(1)该实验中所用硝酸的物质的量浓度______

(2)第一次实验后剩余固体为______,第二次实验剩余固体为______(均填写化学式)

(3)求实验中每次所取混合物中铜的质量______.

答案

(1)由第一组数据可知固体有剩余.无论硝酸和什么金属反应,根据N原子守恒得,n(HNO3)=4 n(NO).

加入100 mL硝酸溶液时,n(NO)=0.1mol,则n(HNO3)=0.4mol,所以c(HNO3)=4mol/L.

故答案为:c(HNO3)=4mol/L   

(2)由1、2两组数据分析,两次剩余物的质量相差9.2g,此时生成2.24 LNO气体(转移0.15 mol电子).若只溶解铁,质量为8.4 g,若只溶解铜,质量为9.6 g.由此可知这9.2 g中应有Fe和Cu两种金属.

所以第一次实验后剩余金属为Fe和Cu.第二次实验后剩余金属只有Cu.

故答案为:Fe、Cu;  Cu        

(3)由以上分析可知,第二次实验后剩余铜8g,而与第一次相比少掉的9.2g中Fe和Cu都有.

设:这9.2g固体中Fe的物质的量为xmol和Cu的物质的量为ymol.

56 x+64 y=9.2        ①

2(x+y)=3×0.1    ②

解得y=0.1 mol,质量是6.4 g.        

每次所取混合物中铜的质量6.4 g+8 g=14.4 g.

故答案为 14.4 g.

单项选择题
单项选择题 A1型题