高中化学磷计算题

硝酸是常见的三大强酸之一，在化学研究和化工生产中有着广泛应用，常用于制备硝酸盐、染料、肥料、医药中间体、烈性炸药等。硝酸盐多用于焰火、试剂、图像处理行业。 
（1）某金属M的硝酸盐受热时按下式分解：2MNO₃ 2M+2NO₂↑+O₂↑，加热3.40gMNO₃，生成NO₂和O₂折算成标准状况时的总体积为672mL。由此可以计算出M的相对原子质量为_____________。
（2）将32.64g铜与140mL 一定浓度的硝酸反应，铜完全溶解产生的NO和NO₂混合气体折算成标准状况下的体积为11.2L。其中NO的体积为_____________。
（3）现有Cu、Cu₂O和CuO组成的混合物，某研究性学习小组为了探究其组成情况，加入100mL0.6mol/LHNO₃溶液恰好使混合物完全溶解，同时收集到224mLNO气体（标准状况）。则产物中硝酸铜的物质的量为       。如原混合物中有0.0lmolCu，则其中Cu₂O与CuO的质量比为_____________。

硝酸铜受热易分解：2Cu(NO₃)₂ 2CuO+4NO₂↑+O₂↑，当温度达到800℃时，CuO开始分解：4CuO 2Cu₂O+ O₂↑，至1000℃以上，CuO完全分解（加热过程中忽略2NO₂N₂O₄，2NO₂＝2NO+O₂等反应）。
现取5.64gCu(NO₃)₂无水晶体，在一定温度下使其分解，将生成的气体及时导出并用足量的NaOH溶液充分吸收。
⑴若该质量的无水硝酸铜经加热完全分解，其中的铜元素全部转化为氧化铜，则氧化铜的质量是__________g。
⑵若该质量的无水硝酸铜完全分解，铜元素全部转化为氧化亚铜，反应过程中生成的气体被足量的NaOH溶液充分吸收后，还有多余的气体，则多余的气体是________（填分子式），其体积（标准状况）是_____________L。
⑶若该质量的无水硝酸铜分解后的残留固体中含有1.60g CuO，则残留固体的质量可能
是_________g。

将标准状况的NO₂、NH₃、N₂组成的混合气体10L，通过稀HNO₃溶液，溶液的质量增加了12.5g，气体的体积缩小到3.28L。求混合气体各成分的体积。

硝酸是一种重要的工业原料，工业制硝酸的关键是氨的催化氧化，与硝酸工业相关的过程中产生的氮氧化物的处理与应用也是科学研究的热点。
I．图10、图11分别是实验室模拟合成氨及氨催化氧化的装置

（1）氮气和氢气通过图10装置，该装置中浓硫酸的作用是控制气体流速和   。
（2）用图11装置吸收一段时间氨后，再通入空气，同时将已经加热的铂丝插入乙装置的锥形瓶内，铂丝保持红热的原因是       ，写出该装置中氨氧化的化学方程式   。反应结束后锥形瓶内的溶液中含有H^＋、OH^－、    离子、    离子。
II．下列有关硝酸事实的解释合理的是

A．浓硝酸通常保存在棕色的试剂瓶中，说明浓硝酸不稳定

B．足量铁与稀硝酸反应后溶液呈浅绿色，说明稀硝酸不能氧化亚铁离子

C．不用浓硝酸与铜屑反应来制取硝酸铜，说明浓硝酸具有挥发性

D．不用锌与稀硝酸反应制取氢气，说明稀硝酸能将锌钝化

工业生产硝酸的尾气中含有氮氧化物NO_x（NO和NO₂的混合物，假设不含N₂O₄），对生态环境和人类健康带来较大的威胁。
（1）工业上常用Na₂CO₃溶液吸收法处理NO_x 。
已知：NO不能与Na₂CO₃溶液反应   
NO + NO₂ + Na₂CO₃ = 2NaNO₂ + CO₂         ① 
2NO₂ + Na₂CO₃ = NaNO₂ + NaNO₃ + CO₂   ②
用足量的Na₂CO₃溶液完全吸收NO_x，每产生5.6L（标准状况）CO₂（全部逸出）时，吸收液质量就增加10g，则NO_x中的x值为         。
（2）尿素也可用于吸收处理NO_x，其反应原理为：
NO＋NO₂＋H₂O＝2HNO₂     
2HNO₂＋CO(NH₂)₂＝2N₂↑＋CO₂↑＋3H₂O。
当混合气体中NO、NO₂按上述反应中系数比时吸收效果最佳。若混合气体中V(NO)∶V(NO₂)＝3∶1时，可通入一定量的空气，同温同压下，V(空气)∶V(NO)＝   （空气中氧气的体积含量约为20%）。

有一稀硫酸和稀硝酸的混合酸，其中H₂SO₄和HNO₃物质的量浓度分别是4mol/L和2mol/L，取10mL此混合酸，向其中加入过量的铁粉，待反应结束后，可产生标准状况下的气体多少升？（设反应中HNO₃被还原成NO）

(10分)有三份不同质量的铁粉样品①②③，甲、乙、丙三位同学各取一份样品分别与含有0.8molHNO₃的稀硝酸反应,反应后硝酸和铁均无剩余，且硝酸的还原产物只有NO。据此回答下列问题：
(1)甲取样品①，反应后的溶液中铁只以Fe³⁺离子的形式存在，则样品①的质量为   g。
(2)乙取样品②，反应后的溶液中既含有Fe³⁺、又含有Fe²⁺离子，则样品②的质量(设为ag)范围是               。
(3)丙取样品③，将其慢慢加入到稀硝酸中，并不断搅拌，反应过程中溶液里Fe³⁺、Fe²⁺、NO₃^—三种离子中的两种离子的物质的量的变化曲线如下图所示，则该曲线表示的是    
物质的量变化的曲线，请你在此图中再画出另外种离子的物质的量的变化曲线。

硝酸发生氧化还原反应的时候，一般硝酸浓度越稀，对应还原产物中氮的化合价越低。若硝酸现有一定量的铝粉和铁粉的混合物与一定量很稀的HNO₃充分反应，反应过程中无任何气体放出。在反应结束后的溶液中，逐滴加入4mol /LNaOH溶液，所加NaOH溶液的体积（mL）与产生沉淀的物质的量（mol）关系如图所示。求：

（1）B与A的差值：        mol；
（2）B的数值：         mol；
（3）C的数值：         mL。（要求有计算过程）

将一定质量由Cu和CuO组成的固体粉末加入到100 mL 11 mol/L的浓HNO₃中，充分反应后，固体溶解完全，收集到NO、NO₂混合气体6.72 L（标准状况）。若将该混合气体与2.24 L O₂（标准状况）混合并通入到足量水中，恰好生成HNO₃。
（1）NO的体积是          L，NO₂的体积是         L（标准状况）。
（2）固体粉末中Cu单质的质量是           g。
（3）向浓HNO₃反应后的溶液中加入4 mol/L的NaOH溶液，当Cu^2＋恰好沉淀完时，需要NaOH溶液的体积是       L。

19.2gCu加入到100mL一定浓度的HNO₃溶液中，假定两者恰好完全反应，同时产生标准状态下8.96LNO和NO₂混合气体（忽略气体的溶解及转化）。求：
（1）混合气体中NO₂和NO的体积比 ？
（2）HNO₃溶液的物质的量浓度？

有一硫酸与硝酸的混合溶液，取出10mL加入足量BaCl₂溶液，过滤、洗涤、烘干后得到9.32g的沉淀；滤液与4.0molNaOH溶液反应，用去35mL碱液时恰好完全中和。试求：
（1）混合液中H₂SO₄、HNO₃的物质的量浓度各是多少？
（2）另取l0mL原混合液，加入3.2g铜粉共热时，在标准状况下收集到气体的体积为多少升？（保留两位有效数字。）

向27.2Cu和Cu₂O的混合物中加入某浓度的稀硝酸0.5L，固体物质完全反应，生成NO 和Cu（NO₃）₂。在所得溶液中加入1.0mol/L 的NaOH溶液1.0L，此时溶液呈中性，金属离子已完全沉淀，沉淀质量为39.2g。计算：
⑴Cu与Cu₂O 的物质的量之比为  ______________。        
⑵硝酸的物质的量浓度为______________。
⑶产生的NO在标准状况下的体积为 ______________。     
⑷Cu、Cu₂O与硝酸反应后剩余HNO₃为______________。

某研究性学习小组拟用铜屑与氧化铜混合物与硫酸和硝酸组成的混酸反应来制取CuSO₄·5H₂O晶体，混酸中硝酸的还原产物为NO，反应过程中不产生SO₂,反应后的溶液中不含Cu(NO₃)₂，反应中固体完全溶解，两种酸均恰好完全反应。设固体混合物的总质量为480 g，其中铜的质量分数为x，试回答下列。
（1）所得硫酸铜晶体的质量y为：                       g（用x表示）；
（2）若x =0.4,混酸中HNO₃与H₂SO₄的物质的量之比为：           ；
（3）若x=0.4,480g固体混合物与一定量混酸微热后，充分反应，冷却恰好只得到CuSO₄·5H₂O,试求原混酸中H₂SO₄的质量分数。

在500mL 0.2 mol·L^-1的稀硝酸中加入1.92g铜片，让其充分反应。试求：
（1）产生的气体在标准状况下所占的体积为多少？
（2）反应后溶液中H⁺的物质的量浓度是多少？（溶液体积变化忽略不计）

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Fe^2＋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^＋=6Cu^2＋＋10NO↑＋3SO₄^2-＋8H₂O
8NO₃^-＋3CuS＋8H^＋=3Cu^2＋＋3 SO₄^2-＋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^-＋3Fe^2＋＋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）在浓硝酸中放入铜片。
①开始反应的化学方程式为___________________________________
②若铜有剩余，则反应将要结束时的反应的离子方程式是         。
③待反应停止后，再加入少量的25%的稀硫酸，这时铜片上又有气泡产生，其原因是
_____________________________________________________。
(2) 在100mL混合酸中，c（HNO₃） = 0．4mol·L^-1，c（H₂SO₄） = 0．2mol·L^-1，向其中加入2．56g铜粉，微热，待充分反应后，溶液中Cu^2＋的物质的量浓度为         。
（3）14g铜银合金与过量的某浓度的硝酸溶液反应，待放出的气体与1.12L（标准状况下）氧气混合通入水中，恰好全部被水吸收，则合金中铜的质量是        。