10.(a)在100mL密度为1.2g/mL稀硝酸中,加入一定量的镁和铜组成的混合物,充分反应后金属完全溶解(假设还原产物只有NO),向反应后溶液中加入3mol/L NaOH溶液至沉淀完全,测得生成沉淀质量比原金属质量增加5.1g。
则下列叙述不正确是A.当金属全部溶解时收集到NO气体的体积为2.24L(标准状况)B.当生成沉淀的量最多时,消耗NaOH溶液体积最小为100mL C.原稀硝酸的物质的量浓度一定为4 mol/LD.参加反应金属总质量(m)为9.6g>m>3.6g.10.(b)1.52g铜镁合金完全溶解于50mL密度为1.40g/mL、质量分数为63%的浓硝酸中,得到NO2和N2O4的混合气体1120mL(标准状况),向反应后的溶液中加入1.0mol/LNaOH溶液,当金属离子全部沉淀时,得到2.54g沉淀。
下列说法不正确的是()A.该合金中铜与镁的物质的量之比是2:1B.该浓硝酸中HNO3的物质的量浓度是14.0mol/LC.NO2和N2O4的混合气体中,NO2的体积分数是80%D.得到2.54g沉淀时,加入NaOH溶液的体积是600mL金刚石的晶体结构是一种空间网状结构,每一个碳原子与周围的四个碳原子形成一个正四面体,即正四面体中心的一个碳原子参与形成4个C-C单键,该碳原子对一个C-C单键的“贡献”都是1/2,所以,正四面体中心的这个碳原子参与形成的C-C单键数目相当于4×1/2=2,故金刚石中,1molC(金刚石)可以形成2mol C-C单键。
石墨的空间结构是一种层状结构,在每一层中,每一个碳原子参与形成3个平面正六边形,每1个正六边形含6个碳原子形成6个C-C单键,所以,一个碳原子对形成C-C单键“贡献”都是1/2,考察每一个共用的碳原子形成的C-C单键数目是3×1/2=3/2,所以1mol(石墨)中含3/2molC-C单键。
二氧化硅晶体的结构也是一种空间网状结构,每一个硅原子与周围的四个氧原子形成一个Si、O正四面体,即硅原子位于正四面体的中心,四个氧原子位于正四面体的四个顶点上,即每一个硅原子与周围的四个氧原子可以形成四个Si-O 单键,所以,1molSiO2中含有4molSi-O单键。
1mol硅晶体含有4molSi-Si单键。
SiO₂是表示组成的最简式,仅表示二氧化硅晶体中硅和氧的原子个数之比。
SiO2是原子晶体,不含SiO2分子。
白磷P4是正四面体结构,即有6个P-P键,31gP4是0.25mol。
即有1.5mol P-P 键。
(a) 硅晶体的空间排列(b) 共价键结构平面示意图硝酸是一种很强的氧化剂,不论稀、浓硝酸都有氧化性。
硝酸越浓氧化性越强。
同浓度的硝酸温度越高氧化性越强。
硝酸浓度不同,氧化能力不同。
硝酸能氧化除Pt、Au之外的绝大多数金属,当硝酸与金属反应时条件不同,硝酸的还原产物不同。
具体如下:1. 一般情况下,在金属活动顺序表中排在氢以后的金属与硝酸反应时,浓硝酸剧烈反应,生成硝酸盐和NO2,与稀硝酸反应常需加热,生成硝酸盐和NO,在反应中硝酸均既表现氧化性又表现酸性。
2. 常温时,铝、铁遇冷的浓硝酸产生钝化现象,而稀硝酸则可与它们反应。
若加热,解除钝化则发生反应。
如:铁在过量的浓硝酸中加热发生反应为:Fe+6HNO3(浓)=Fe(NO3)3+3NO2↑+3H2O(注意:铁与硝酸反应时,无论硝酸是否过量,开始时总是把Fe氧化成Fe3+)铁过量时再与Fe3+反应生成Fe2+,NO气体是铁与硝酸反应生成Fe3+产生的。
Fe+4HNO3==Fe(NO3)3+NO↑+2H2O①3Fe+8HNO3==3Fe(NO3)2+2NO↑+4H2O②设n(Fe) : N(HNO3) = a,则a≤1/4时,按①进行;a≥3/8时,按②进行;1/4 ≤a ≤3/8时,两者都有。
如:5Fe+16HNO3=2Fe(NO3)3+3Fe(NO3)2+4NO↑+2H2O比例关系:4HNO3~NO。
②可认为是①反应后Fe过量。
Fe+2Fe(NO3)3=3Fe(NO3)2Fe + 4HNO3(稀,过量)== Fe(NO3)3 + NO↑+ 2H2O3Fe + 8HNO3(稀,不足)== 3Fe(NO3)2 + 2NO↑+ 4H2OFe + 6HNO3(浓)=Fe(NO3)3 + 3NO2↑+ 3H2O (条件:△)3Cu + 8HNO3(稀)== 3 Cu (NO3)2 + 2NO↑+ 4H2OCu + 4HNO3(浓)=Cu (NO3)2 + 2NO2↑+ 2H2OC+ 4HNO3(浓)=CO2↑+ 4NO2↑+ 2H2O (条件:△)3. 当硝酸与金属活动顺序表中排在氢以前的金属如镁、锌铁等反应时,由于金属的强还原性,还原产物较为复杂。
除可生成NO2或NO外,在更稀硝酸中还可产生N2O、N2、NH3等。
一般情况下,对于同一种还原剂来说,硝酸越稀则还原产物中氮元素的价态越低。
浓硝酸被还原的主要产物是NO2,稀硝酸被还原的产物主要是NO;再如较稀的硝酸还原产物主要是N2O,而更稀的硝酸则被还原成NH3(NH3与HNO3反应生成NH4NO3)。
规律1.反应中被还原的硝酸的物质的量等于反应中生成的NO2和NO气体的物质的量之和。
规律 2.金属与硝酸反应时,生成的气体(NO2和NO)的物质的量、生成的M(NO3)x中所含的氮元素的物质的量与剩余的硝酸的物质的量三者之和等于原硝酸的物质的量。
规律3. 金属与硝酸反应时,若生成的气体NO2、NO恰好完全溶于NaOH溶液中,由于生成物NaNO3、NaNO2中的Na+与N原子个数比为1 : 1,则n(NaOH) =n(NO2) + n(NO)。
规律4.一定量的Cu完全溶于浓硝酸中,所产生的气体与一定量的O2混合后恰好完全溶于水时,消耗O2的量只取决于Cu的物质的量,即2 n(O2) =n(Cu)。
规律5.金属与硝酸反应所生成的氮的氧化物在与O2混合后用水恰好完全吸收时,消耗O2的量只取决于消耗金属的量,可依据得失电子守恒建立等式,即:n(M)×a =n(NO2) + 3n(NO) =4 n(O2) (a为金属M的化合价)规律6. 金属单质完全溶于硝酸中,其失去的电子的物质的量,等于金属离子所结合的NO3-的物质的量,也等于金属离子所结合的OH-的物质的量,即:n(e-) =n(NO3-) =n(OH-)。
规律7.若金属与浓硝酸反应只生成NO2时,则被还原的硝酸占参加反应的硝酸总量的1/2;若金属与稀硝酸反应只生成NO时,则被还原的硝酸占参加反应的硝酸总量的1/4 。
规律8. NO、NO2、O2的混合气体溶于水时,可发生如下反应:4NO2 + O2 + 2H2O === 4HNO3、4NO + 3O2 + 2H2O === 4HNO3以上两个反应均相当于:2N2O5 + 2H2O === 4HNO3,故NO、NO2、O2的混合气体中N、O原子个数比等于2 : 5时,则气体可恰好完全溶于水。
例题1 在一定温度下,某浓度的硝酸与金属锌反应生成NO2和NO的物质的量之比为1∶3,则要使1 mol金属锌完全反应,需要硝酸的物质的量为()。
例题2 铜和镁的合金4.6g完全溶于浓硝酸,若反应中硝酸被还原只产生4480ml 的NO2气体和1120 ml的NO气体(都已折算到标准状况),在反应后的溶液中,加入足量的氢氧化钠溶液,生成的沉淀的质量为()t℃时,CuSO4在水中溶解度为25g,将32gCuSO4白色粉末加入到mg水中,形成饱和CuSO4溶液,并有CuSO4•5H2O晶体析出,则m的取值范围是()NA为阿伏加德罗常数的值。
有关草酸(HOOC-COOH)的下列说法错误的是()A. 9.0g草酸中共用电子对数目为0.9N AB.9.0g草酸被NaClO氧化生成CO2,转移的电子数为0.2 N AC.9.0g草酸溶于水,其中C2O42-和HC2O4-的微粒数之和为0.1 N AD. 9.0g草酸受热完全分解为CO2、CO、H2O,标况下测得生成的气体体积为4.48L弱电解质的电离平衡盐类水解和沉淀溶解平衡1.已知常温下K sp(AgCl)=1.6×10-10、K sp(AgI)=2.0×10-16,下列说法中正确的是A.含有大量Cl-的溶液中肯定不存在Ag+B.AgI悬浊液中加入少量KI粉末,平衡AgI(s) Ag+(aq)+I-(aq)向左移动,溶液中离子的总浓度会减小C.AgCl悬浊液中逐渐加入KI固体至c(I-)=K sp(AgI)/K sp(AgCl)mol·L-1时,AgCl开始向AgI沉淀转化D.向浓度均为0.01 mol·L-1的KCl和KI的混合溶液中滴加AgNO3溶液,当Cl-开始沉淀时,溶液中I-的浓度为1.25×10-8 mol·L-12.下列实验方案或实验结论正确的是A.除去SO2中的少量HC1,可将混合气体通人饱和Na2SO3溶液B.粘在试管内壁的硫单质,可用热的稀盐酸洗涤C.稀盐酸、NaOH、AlCl3、Ba(OH)2四瓶无色溶液,可用NaHCO3溶液鉴别D.将硝酸铵晶体溶于水,测得水温下降,证明硝酸铵水解是吸热的答案:C除去SO2中的HCl用饱和的NaHSO3溶液;附着在试管内壁的S可用热的NaOH溶液溶解除去;NH4NO3固体溶于水温度降低,主要是NH4NO3的溶解吸热不是NH4+水解吸热所致。
3S+6NaOH2Na2S+Na2SO3+3H2O高锰酸钾俗称灰锰氧,有金属光泽的紫黑色固体。
易溶于水,溶液呈鲜艳的紫红色。
高锰酸钾水溶液能使细菌微生物组织因氧化而破坏,因而具有杀菌消毒作用。
0.1%的高锰酸钾溶液可用来清洗伤口,也可用来消毒餐具、茶具及水果。
(将欲消毒的物品放入高锰酸钾溶液浸泡几分钟,然后清水冲洗即可)福尔马林(30%-40%甲醛水溶液,混合物)可使蛋白质变性,因此具有杀菌防腐作用。
(甲醛可使蛋白质变性)明矾(KAlSO4∙12H2O)在我们的生活中常用于净水,和做食用膨胀剂,像炸麻圆、油条里都可能含有。
用于净水的原因是:Al3++ 3 H2O ==== Al(OH)3+ 3H+Al(OH)3具有吸附性,故明矾能净水。
但不能杀菌消毒。
漂白剂和消毒剂次氯酸盐是一些漂白剂和消毒剂的有效成分,它与稀酸或空气里的二氧化碳和水反应生成次氯酸,起到漂白和消毒作用。
以次氯酸盐为有效成分的漂白剂和消毒剂的有效期较短,放久了,会因分解而失去漂白与消毒功能。
漂白粉(CaCl2与Ca(ClO)2的混合物,其有效成分为Ca(ClO)2),就是利用2Cl2+2Ca(OH)2反应制得。
2Cl2+2Ca(OH)2== CaCl2 +Ca(ClO)2+2H2O冰醋酸:乙酸低于16.6℃凝结成,是纯净物。