- 物质的量的相关计算
- 共168题
21.工业上将Na2CO3和Na2S以1:2的物质的量之比配成溶液,再通入SO2,可制取Na2S2O3,同时放出CO2。在该反应中( )
正确答案
解析
由反应方程式中S元素的化合价变化可知,硫元素既被氧化又被还原,故A正确;
2Na2S+Na2CO3+4SO2═3Na2S2O3+CO2中,Na2S为还原剂,SO2为氧化剂,则氧化剂与还原剂的物质的量之比为2:1,故B错误;
反应中2Na2S转化为3Na2S2O3,转移8个电子,则生成1molNa2S2O3,转移mol电子,故C错误;
根据方程式可知,每当4molSO2参与氧化还原反应就会放出1molCO2,则每10m3SO2参与反应就会放出2.5m3CO2,故D正确.
故选AD.
考查方向
解题思路
工业上将Na2CO3和Na2S以1:2的物质的量之比配成溶液,再通入SO2,可制取Na2S2O3,同时放出CO2,其反应方程式为2Na2S+Na2CO3+4SO2═3Na2S2O3+CO2,反应在S元素的化合价从﹣2价升高到+2价,S的化合价从+4价降低到+2价,据此分析.
易错点
本题考查了氧化还原反应,注意根据反应物和生成物写出反应方程式,结合元素化合价的变化分析,题目难度中等.
知识点
22.称取(NH4)2SO4和NH4HSO4混合物样品7.24 g,加入含0.1 mol NaOH的溶液,完全反应,生成NH3 1792 ml(标准状况),则(NH4)2SO4和NH4HSO4的物质的量比为
正确答案
解析
利用极值法分析,可知0.1mol氢氧化纳不足,故先将NH4HSO4反应完,再反应(NH4)2SO4,因共生成NH30.08mol,故H+反应的氢氧化钠为0.02mol,则可知道NH4HSO4为0.02mol,则(NH4)2SO4质量为7.24-115×0.02=4.94g,可得答案为C。
考查方向
解题思路
本题采用极端假设法,也叫极值法。
易错点
日常学习缺乏相关计算方法的积累,如极值法、差量法、守恒法、讨论法、特殊值法等。
知识点
氨碱法制纯碱包括石灰石分解、粗盐水精制、氨盐水碳酸化等基本步骤。
完成下列计算:
51.CaCO3质量分数为0.90的石灰石100 kg完成分解产生CO2 L(标准状况)。
石灰窑中,该石灰石100 kg与焦炭混合焙烧,产生CO2 29120 L(标准状况),
如果石灰石中碳酸钙完全分解,且焦炭完全燃烧,不产生CO,则焦炭的物质的量为 mol。
52.已知粗盐水含MgCl2 6.80 mol/m3,含CaCl2 3.00mol/m3。
向粗盐水中加入Ca(OH)2除镁离子:MgCl2 + Ca(OH)2 → Mg(OH)2↓ + CaCl2
然后加入Na2CO3除钙离子。
处理上述粗盐水10 m3,至少需要加Na2CO3 g。
如果用碳酸化尾气(含NH3体积分数为0.100、CO2体积分数0.040)代替碳酸钠,发生如下反应:Ca2+ + 2NH3 + CO2 + H2O → CaCO3↓ + 2NH4+
处理上述10 m3粗盐水至少需要通入多少L(标准状况)碳酸化尾气?列式计算。
53.某氨盐水含氯化钠1521 kg,通入二氧化碳后析出碳酸氢钠晶体,过滤后溶液中含氯化铵1070 kg。列式计算:
(1)过滤后溶液中氯化钠的质量。(2)析出的碳酸氢钠晶体的质量。
正确答案
20160 400
解析
碳酸钙的质量为0.90×100kg=90Kg,即质量为90000g,设生成二氧化碳的体积为V,则:
CaCO3CaO+CO2↑
100g 22.4
90000g V
所以V==20160L;
碳酸钙分解产生二氧化碳,焦炭完全燃烧也生成二氧化碳,根据碳元素守恒,焦炭燃烧生成的二氧化碳为29120L﹣20160L=8960L,焦炭与其燃烧生成的二氧化碳物质的量相等,故需要焦炭的物质的量为=400mol,故答案为:20160;400;
考查方向
解题思路
【解题思路】根据质量分数计算碳酸钙的质量,再根据CaCO3CaO+CO2↑计算二氧化碳的体积;碳酸钙分解产生二氧化碳,焦炭完全燃烧也生成二氧化碳,根据碳元素守恒计算焦炭的物质的量;
易错点
本题考查混合物的有关计算,注意利用守恒法进行计算解答,侧重考查学生的分析计算能力,题目过程复杂、计算量大,为易错题目,难度中等.
正确答案
10388 54880L
解析
加入碳酸钠最少时,反应完毕为NaCl溶液,反应过程中氯离子物质的量不变,
根据氯离子守恒:n生成(NaCl)=2n(MgCl2)+2n(CaCl2 )=10m3×6.80mol/m3×2+10m3×3.00mol/m3×2=196mol,根据钠离子守恒:n生成(NaCl)=2n(Na2CO3 ),故n(Na2CO3 )==98mol,故需要Na2CO3 的最少质量为98mol×106g/mol=10388g;
加入的碳酸钠除钙离子,溶液中n(Ca2+)=n(Na2CO3)=98mol,反应中NH3、CO2按物质的量之比2:1反应,而碳酸化尾气中NH3、CO2的物质的量之比为0.1:0.04=2.5:1,故反应中氨气有剩余,根据Ca2++2NH3+CO2+H2O→CaCO3↓+2NH4+,可知需要二氧化碳为98mol,故需要碳酸化尾气的体积为98mol×22.4L/mol÷0.04=54880L,
故答案为:10388;54880L;
考查方向
解题思路
加入碳酸钠最少时,反应完毕为NaCl溶液,反应过程中氯离子物质的量不变,根据氯离子守恒:n生成(NaCl)=2n(MgCl2)+2n(CaCl2 ),根据钠离子守恒:n生成(NaCl)=2n(Na2CO3 ),再根据m=nM计算Na2CO3 的质量;
加入的碳酸钠除钙离子,溶液中n(Ca2+)=n(Na2CO3),反应中NH3、CO2按物质的量之比2:1反应,而碳酸化尾气中NH3、CO2的物质的量之比为0.1:0.04=2.5:1,故反应中氨气有剩余,根据钙离子物质的量计算二氧化碳的物质的量,结合二氧化碳的体积分数计算碳酸化尾气的体积;
易错点
本题考查混合物的有关计算,注意利用守恒法进行计算解答,侧重考查学生的分析计算能力,题目过程复杂、计算量大,为易错题目,难度中等.
正确答案
351kg, 1680kg
解析
(1)反应方程式为:NaCl(饱和)+NH3+H2O+CO2=NH4Cl+NaHCO3↓,
原溶液中氯化钠的物质的量为=26×1000mol,滤液中氯化铵的物质的量为
=20×1000mol,根据氯离子守恒,滤液中NaCl物质的量为26×1000mol﹣20×1000mol=6×1000mol,则过滤后溶液中氯化钠的质量为6×1000mol×58.5g/mol=351×1000g,即为351kg,答:过滤后溶液中氯化钠的质量为351kg;
(2) 根据钠离子守恒,生成碳酸氢钠的物质的量为26×1000mol﹣6×1000mol=20×1000mol,则析出碳酸氢钠的质量为20×1000mol×84g/mol=1680×1000g,即为1680kg,
答:析出碳酸氢钠的质量为1680kg.
考查方向
解题思路
【解题思路】根据氯离子守恒计算滤液中NaCl物质的量,再根据m=nM计算;根据钠离子守恒计算生成碳酸氢钠的物质的量,再根据m=nM计算.
易错点
(1)考查混合物的有关计算,注意利用守恒法进行计算解答,侧重考查学生的分析计算能力,题目过程复杂、计算量大,为易错题目,难度中等.(2) 本题考查混合物的有关计算,注意利用守恒法进行计算解答,侧重考查学生的分析计算能力,题目过程复杂、计算量大,为易错题目,难度中等.
软锰矿(主要成分MnO2,杂质金属元素Fe、Al、Mg等)的水悬浊液与烟气中SO2反应可制备MnSO4·H2O ,反应的化学方程式为:MnO2+SO2=MnSO4
23.质量为17.40g纯净MnO2最多能氧化_____L(标准状况)SO2。
24.已知:Ksp[Al(OH)3]=1×10-33,Ksp[Fe(OH)3]=3×10-39,pH=7.1时Mn(OH)2开始沉淀。室温下,除去MnSO4溶液中的Fe3+、Al3+(使其浓度小于1×10-6mol·L-1),需调节溶液pH范围为________
25.右图可以看出,从MnSO4和MgSO4混合溶液中结晶MnSO4·H2O晶体,需控制结晶温度范围为_______。
26.准确称取0.1710gMnSO4·H2O样品置于锥形瓶中,加入适量H2PO4和NH4NO3溶液,加热使Mn2+全部氧化成Mn3+,用c(Fe2+)=0.0500mol·L-1的标准溶液滴定至终点(滴定过程中Mn3+被还原为Mn2+),消耗Fe2+溶液20.00mL。计算MnSO4·H2O样品的纯度(请给出计算过程)
正确答案
4.48
解析
(1)根据MnO2+SO2=MnSO4可知,n(SO2)=n(MnO2)==0.2mol,其体积为0.2mol×22.4L/mol=4.48L,故答案为:4.48;
考查方向
解题思路
(1)根据MnO2+SO2=MnSO4可知,n(SO2)=n(MnO2);
易错点
本题考查较综合,涉及氧化还原反应计算,侧重计算能力的综合考查,题目难度中等.
正确答案
5.0<pH<7.1
解析
(2)pH=7.1时Mn(OH)2开始沉淀.室温下,除去MnSO4溶液中的Fe3+、Al3+,氢氧化铝完全变成沉淀时的pH:Ksp[Al(OH)3]=1×10﹣33=c(Al3+)×c3(OH﹣),c(Al3+)=1×10﹣6mol•L﹣1,解得:c(OH﹣)=1×10﹣9mol•L﹣1,c(H+)=1×10﹣5mol•L﹣1pH=5,同理Fe(OH)3完全变成沉淀时,pH约为3.5,故pH范围是:5.0<pH<7.1,故答案为:5.0<pH<7.1;
考查方向
解题思路
(2)pH=7.1时Mn(OH)2开始沉淀.室温下,除去MnSO4溶液中的Fe3+、Al3+,结合Al(OH)3完全变成沉淀时的pH、Fe(OH)3完全变成沉淀时的pH分析;
易错点
本题涉及溶度积计算等,综合性较强,侧重分析、计算能力的综合考查,题目难度中等.
正确答案
高于60℃
解析
(3)从MnSO4和MgSO4混合溶液中结晶MnSO4•H2O晶体,根据图上信息,高于60℃以后MnSO4•H2O的溶解度减小,而MgSO4•6H2O的溶解度增大,因此控制结晶温度范围是高于60℃这样可以得到纯净的MnSO4•H2O,故答案为:高于60℃;
考查方向
解题思路
(3)从MnSO4和MgSO4混合溶液中结晶MnSO4•H2O晶体,根据图上信息,高于60℃以后MnSO4•H2O的溶解度减小,而MgSO4•6H2O的溶解度增大,因此控制结晶温度范围是高于60℃;
易错点
本题考查图象分析,侧重分析能力的考查,题目难度中等.
正确答案
98.8%
解析
(4)根据氧化还原反应中得失电子守恒:n(Mn3+)×1=n(Fe2+)×1=0.02L×0.0500mol=1.00×10﹣3mol,根据Mn元素守恒,m(MnSO4•H2O)=1.00×10﹣3mol×169g/mol=0.169g,纯度为×100%=98.8%,答:MnSO4•H2O样品的纯度为98.8%.
考查方向
解题思路
(4)根据氧化还原反应中得失电子守恒:n(Mn3+)×1=n(Fe2+)×1=0.02L×0.0500mol=1.00×10﹣3mol,根据Mn元素守恒,m(MnSO4•H2O)=1.00×10﹣3mol×169g/mol=0.169g,以此计算纯度.
易错点
本题考查较综合,涉及氧化还原反应计算等,综合性较强,侧重分析、计算能力的综合考查,题目难度中等.
3.用NA表示阿伏伽德罗常数的值。下列叙述正确的是 ( )
正确答案
解析
解析已在路上飞奔,马上就到!
知识点
8.设NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确是( )
正确答案
解析
解析已在路上飞奔,马上就到!
知识点
6.设NA 为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是( )
正确答案
解析
解析已在路上飞奔,马上就到!
知识点
碘在科研与生活中有重要应用。某兴趣小组用0.50mol·L-1KI.0.2%淀粉溶液.0.20mol·L-1K2S2O8.0.10mol·L-1Na2S2O3等试剂,探究反应条件对化学反应速率的影响。
已知:
(1)向KI.Na2S2O3与淀粉的混合溶液中加入一定量的K2S2O8溶液,当溶液中的__________耗尽后,溶液颜色将由无色变成为蓝色。为确保能观察到蓝色,S2O32—与S2O82—初始的物质的量需满足的关系为:n(S2O32—):n(S2O82—) _______。
(2)为探讨反应物浓度对化学反应速率的影响,设计的实验方案如下表:
表中Vx=____mL,理由是___________________。
(3).已知某条件下,浓度c(S2O82-)~反应时间t的变化曲线如图13,若保持其他条件不变,请在答题卡坐标图中,分别画出降低反应温度和加入催化剂时c(S2O82-)~t的变化曲线示意图(进行相应的标注)
(4)碘也可用作心脏起搏器电源—锂碘电池的材料。该电池反应为:
已知:
则电池反应的△H=_______________;碘电极作为该电池的___________极。
正确答案
见解析。
解析
(1) Na2S2O3,<2
(2) 2 保证反应物K2S2O8浓度改变,而其他的不变,才到达实验目的
(3)
(4) (△H1-△H2) /2; 负极
知识点
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