- 化学计量在实验中的应用
- 共20262题
氮是地球上含量丰富的一种元素,氨、肼(N2H4)和叠氮酸都是氮元素的重要氢化物,在工农业生产、生活中有着重大作用。
(1)合成氨生产技术的创立开辟了人工固氮的途径,对化学工业技术也产生了重要影响。
①在固定体积的密闭容器中,进行如下化学反应:N2(g)+3H2(g)2NH3(g) ΔH<0,其平衡常数K与温度T的关系如下表。
则该反应的平衡常数的表达式为________;判断K1________K2(填“>”、“<”或“=”)。
②下列各项能说明该反应已达到平衡状态的是________(填字母)。
a.容器内N2、H2、NH3的浓度之比为1∶3∶2
b.v(N2)正=3v(H2)逆
c.容器内压强保持不变
d.混合气体的密度保持不变
③一定温度下,在1 L密闭容器中充入1 mol N2和3 mol H2并发生上述反应。若容器容积恒定,10 min达到平衡时,气体的总物质的量为原来的,则N2的转化率为________,以NH3的浓度变化表示该过程的反应速率为________。
(2)肼可用于火箭燃料、制药原料等。
①在火箭推进器中装有肼(N2H4)和液态H2O2,已知0.4 mol液态N2H4和足量液态H2O2反应,生成气态N2和气态H2O,放出256.6 kJ的热量。该反应的热化学方程式为________________________________________________________________________。
②一种肼燃料电池的工作原理如图所示。该电池工作时负极的电极反应式为_____________________________________。
③加热条件下用液态肼(N2H4)还原新制Cu(OH)2来制备纳米级Cu2O,同时放出N2。该反应的化学方程式_______________________________________。
肼与亚硝酸(HNO2)反应可生成叠氮酸,8.6 g叠氮酸完全分解 可放出6.72 L氮气(标准状况下),则叠氮酸的分子式为________。
正确答案
(1)① > ②c ③25% 0.05 mol/(L·min)
(2)①N2H4(l)+2H2O2(l)=N2(g)+4H2O(g)
ΔH=-641.5 kJ/mol
②N2H4+4OH--4e-=N2↑+4H2O
③4Cu(OH)2+N2H42Cu2O+N2↑+6H2O HN3
根据化学方程式可写出该反应的平衡常数表达式,该反应为放热反应,升高温度,平衡左移,平衡常数减小,故K1>K2。②当N2、H2、NH3的浓度之比为1∶3∶2时,不一定为平衡状态,a项错误;当3v(N2)正=v(H2)逆时为平衡状态,b项错误;该反应为气体体积减小的反应,当压强不变时一定达到平衡状态,c项正确;该体系中气体的质量不发生变化,容器体积不发生变化,故混合气体的密度不变,d项错误。
③设转化的N2的物质的量为x mol,则有:
N2(g)+3H2(g)2NH3(g)
起始(mol) 1 3 0
转化(mol) x 3x 2x
平衡(mol) 1-x 3-3x 2x
根据平衡时气体的总物质的量为原来的,可得x=0.25,则N2的转化率为25%,
v(NH3)=0.5/10=0.05 mol/(L·min)。
(2)①由题中信息可写出该反应的热化学方程式。②在原电池中,阳离子移向正极,故N2H4所在的电极为负极,发生氧化反应,其电极反应式为N2H4+4OH--4e-=N2↑+4H2O。③根据氧化还原反应原理及质量守恒定律可写出N2H4与Cu(OH)2反应的化学方程式;由于N2为0.3 mol,则氮气质量为8.4 g,又因叠氮酸的质量为8.6 g,则叠氮酸中氢元素的质量为0.2 g,从而可推知叠氮酸中H、N的原子个数比为1∶3,则其分子式为HN3。
氢气是清洁的能源,也是重要的化工原料。
(1)以H2为原料制取氨气进而合成CO(NH2)2的反应如下:
N2(g)+3H2(g)=2NH3(g) △H=―92.40 kJ·mol-1
2NH3(g)+CO2(g)=NH2CO2NH4(s) △H=―159.47 kJ·mol-1
NH2CO2NH4(s)=CO(NH2)2(s)+H2O(l) △H=+72.49 kJ·mol-1
则N2(g)、H2(g)与CO2(g)反应生成CO(NH2)2(s)和H2O(l)的热化学方程式为 。
(2)用丙烷和水为原料在电催化下制氢气,同时得到一种含有三元环的环氧化合物A,该反应的化学方程式为 。该反应也可生成A的同分异构体——另一种环氧化合物B,B的核磁共振氢谱为下图中的 (填“a”或“b”)。
(3)已知叠氮酸(HN3)不稳定,同时也能与活泼金属反应,反应方程式为:
2HN3=3N2↑+H2↑
2HN3+Zn=Zn(N3)2+H2↑
2 mol HN3与一定量Zn完全反应,在标准状况下生成67.2 L气体,其中N2的物质的量为 。
(4)已知H2S高温热分解制H2的反应为:H2S(g)H2(g)+1/2S2(g) 在恒容密闭容器中,控制不同温度进行H2S的分解实验:以H2S的起始浓度均为c mol·L-1测定H2S的转化率,结果如右下图所示。图中a为H2S的平衡转化率与温度关系曲线,b曲线表示不同温度下反应经过相同时间且未达到化学平衡时H2S的转化率。若985℃时,反应经t min达到平衡,此时H2S的转化率为40%,则反应速率v(H2)= (用含c、t的代数式表示)。请说明随温度的升高,曲线b向曲线a逼近的原因: 。
(5)用惰性电极电解煤浆液的方法制H2的反应为:C(s)+2H2O(l)=CO2(g)+2H2(g)现将一定量的1 mol·L-1 H2SO4溶液和适量煤粉充分混合,制成含碳量为0.02 g·mL-1~0.12g·mL-1的煤浆液,置于右图所示装置中进行电解(两电极均为惰性电极)。则A极的电极反应式为 。
正确答案
(1)N2(g)+3H2(g)+CO2(g)=CO(NH2)2(s)+H2O(l) △H=-179.38 kJ·mol-1(2分)
(2)(反应条件可写也可不写)(2分) a(2分)
(3)2 mol(2分)
(4)0.4c/t mol·L-1·min-1(2分)(单位不写扣1分)
温度升高,反应速率加快,达到平衡所需的时间缩短(合理答案均可)(2分)
(5)C+2H2O-4e-=CO2↑+4H+(2分)
试题分析:(1)3个热化学方程式相加得出N2(g)+3H2(g)+CO2(g)=CO(NH2)2(s)+H2O(l) △H=-179.38 kJ·mol-1,(2)三元环的环氧化合物应为2个碳原子1个氧原子的环;另一种环氧化合物应为四元环醚,,图谱为a;(3)根据产生气体的量确定HN3发生两个反应,设两个反应中的量分别为
(3)x、y,有x+y=2 2x+1/2y=67.2÷22.4,解得x=4/3、y=2/3,产生氮气的量为4/3×3/2=2mol;
(4)反应经t min达到平衡,此时H2S的转化率为40%,反应中变化的浓度为0.4cmol·L-1,氢气与H2S变化相同v(H2)=0.4c/t mol·L-1·min-1;温度升高,反应速率加快,达到平衡所需的时间缩短;(5)A电极为阳极,碳失去电子生成二氧化碳,C+2H2O-4e-=CO2↑+4H+。
金属元素及其化合物在科学研究和生产生活中有着广泛的用途。
(1)现有一种铜粉与氧化铜粉末的混合物。经测定,该混合物中铜元素与氧元素的质量之比为5:1。该混合物中铜与氧化铜的物质的量之比为 。
(2)取铝合金(含铝90%)1.5 g与80 mL 3mol•L-1 盐酸充分反应(合金中其它成分不参加反应)。滤去不溶物,将滤液稀释到100mL,取出稀释液5mL,加入0.6 mol•L-1 的氨水使Al3+ 恰好完全沉淀。
上述铝合金和盐酸反应的过程中生成氢气_________L(标准状况)。使Al3+ 恰好完全沉淀时,消耗氨水_________mL。
(3)将1.84g金属钠投入98.16 g水中,向反应后的溶液里通入一定量的CO2(g),将溶液小心蒸干。计算可得固体质量的最大值。
(4)向a mL 0.8mol•L-1 NaOH(aq) 中通入b mol CO2(g),反应所得混合液的成份随b的物质的量的不同而不同。请通过计算完成下表:(溶质的质量用含a、b的代数式表示)
正确答案
(1)1:4 (2分)
(2)1.68L (2分) 20mL(2分)
(3)11.44g(2分,过程1分,结果1分)
(4)
试题分析:(1)设铜粉与氧化铜粉末的物质的量分别为X,Y。根据该混合物中铜元素与氧元素的质量之比为5:1。建立关系式64(X+Y):16Y=5:1,可得X:Y=1:4。
(2)铝的物质的量为1.5*90%/27=0.05mol,n(HCl)=0.08*3=0.24mol,可知盐酸剩余,生成氢气0.05mol*1.5*22.4=1.68L。使Al3+ 恰好完全沉淀时,首先要中和剩余的盐酸0.09mol,消耗氨水(0.05*3+0.09)/(0.6*20)=20mL。
(3)将1.84g金属钠(0.08mol)投入98.16 g水中,向反应后的溶液里通入一定量的CO2(g),将溶液小心蒸干。计算可得固体质量的最大值。要使固体的质量最大,生成物应该是Na2CO3.10H2O ,根据钠元素守恒,生成物质的量为0.04mol,质量为0.04*286=11.44g。
(4)NaOH物质的量为8a×10-4mol,由 CO2和NaOH反应的关系式,n(NaOH):n(CO2)>=2,产物为碳酸钠和剩余的氢氧化钠,即8a×10-4mol:b>=2,可得b<=4a×10-4。根据2NaOH-----nCO2关系,生成碳酸钠和剩余的氢氧化钠分别为bmol和8a×10-4mol-2bmol,其质量为:3.2a×10-2+26b;当1
闪锌矿(主要成份为ZnS)是含锌主要矿物之一,高温加热闪锌矿生成ZnO和SO2。ZnO用于冶炼金属锌,SO2可制亚硫酸盐或硫酸。计算回答下列问题(保留2位小数)
(1)取1.56 g闪锌矿样品,在空气中高温加热(杂质不反应),充分反应后,冷却,得到残留固体的质量为1.32 g,样品中含硫化锌的质量分数是_________。
(2)取1.95 g锌加入到12.00 mL 18.4 mol/L的浓硫酸中(假设生成的气体中无氢气,浓硫酸产生单一的还原产物),充分反应后,小心地将溶液稀释到1000 mL,取出15.00 mL,以酚酞为指示剂,用0.25 mol/L的NaOH溶液滴定,耗用NaOH溶液的体积为21.70 mL。通过计算确定浓硫酸被还原的产物是________。
(3)若将ZnS溶于强酸可产生硫化氢气体。在120 oC、1 atm下,将100 mL硫化氢和氧气的混合气体点燃,恢复到原来状态,测得剩余气体为70 mL,求原混合气体中硫化氢的体积分数。(不考虑硫化氢气体自身受热分解)
(4)将标况下4.48 L SO2气体慢慢通入200 mL一定浓度NaOH溶液中,SO2气体全部被吸收,将反应后的溶液在空气中小心蒸干(不考虑酸式盐的分解),得到不超过两种物质的无水晶体26.8g。通过计算确定所得晶体的成分与物质的量。
正确答案
(1)0.93 (3分)
(2)S (3分)
(3)60%或70% (4分)
(4)
(4分)
试题分析:(1)解析:设闪锌矿中ZnS的质量为x,杂质为y
2ZnS+3O2="2" ZnO+2SO2
x/97 x/97
有
解得x=1.455g,y=0.105g,所以样品中w(ZnS)=1.455g÷1.56g×100%=93%
(2)解析:设浓硫酸被还原的产物中S的化合价为x。
根据题意过量的硫酸用碱滴定,则过量的硫酸n(H2SO4)= n(NaOH)×1000/15="0.25" mol/L×0.02170 L×1000/15=0.1808mol,所以反应的硫酸n(H2SO4)="18.4" mol/L×0.012L-0.1808mol=0.04mol,又反应后溶液为硫酸锌,所以n(ZnSO4)= n(Zn)="1.95" g÷65g/mol=0.03mol,所以作酸的硫酸n(H2SO4)= n(ZnSO4)=0.03mol,做氧化剂硫酸n(H2SO4)=0.04mol-0.03mol=0.01mol,因为Zn反应0.03mol失去0.06mol电子,所以根据得失电子守恒,(+6-x) ×0.01mol=0.06mol,解得x=0,所以还原产物中S的化合价为0价,还原产物为S单质。
(3)解析:在120 oC、1 atm下,设硫化氢和氧气体积分别为x、y,点燃生成的都是气态产物,由于比例不定,
所以若氧气过量,则有:
2H2S(g)+3O2(g)=2SO2(g)+2H2O(g)
2 3 2 2
x y x x
解得x=60ml,y=40ml;所以此时硫化氢的百分数为60ml÷100ml×100%=60%
若硫化氢过量,则有:
2H2S(g)+3O2(g)=2SO2(g)+2H2O(g)
2 3 2 2
x y 2/3y 2/3y
解得x=10ml,y=90ml;此时得到数据不满足条件舍去。
(4)解析:n(SO2)=0.2mol,通入未知浓度的NaOH溶液,若NaOH溶液过量则所得溶液为Na2SO3 、NaOH;若恰好完全反应则所的溶液为Na2SO3 溶液;若SO2稍过量则所得溶液为Na2SO3 、NaHSO3 ;若SO2过量恰好完全被吸收则生成NaHSO3 溶液;
(1)若所得溶液为Na2SO3 、NaOH:则有n(Na2SO3)= n(SO2)=0.2mol,则m(Na2SO3)=25.2g<26.8g,
蒸干后若得到的是Na2SO3 、NaOH时,满足条件,此时m(NaOH)= 26.8g-25.2g=1.6g,即n(NaOH)=0.04mol.
(2)若恰好完全反应所得溶液为Na2SO3 :因n(Na2SO3)= n(SO2)=0.2mol,则m(Na2SO3)=25.2g<26.8g,蒸干后必有部分Na2SO3 被氧化为Na2SO4 ;设n(Na2SO3)=x,n(Na2SO4)=y,则有:
解得x=0.1mol,y=0.1mol即n(Na2SO3)=0.1mol,n(Na2SO4)= 0.1mol.
(3)若SO2稍过量所得溶液为Na2SO3 、NaHSO3 :当蒸干后固体全为Na2SO3时,m(Na2SO3)=25.2g<26.8g,所以蒸干溶液后所得晶体不可能是Na2SO3 、NaHSO3 组合;当蒸干后固体全为Na2SO4 时,m(Na2SO4)="0.2mol×142g/mol=28.4g" >26.8g,所以蒸干后不可能全是Na2SO4,可以是Na2SO4 和NaHSO3或者是Na2SO4 和NaHSO4 ,因此有
设n(NaHSO3)=x,n(Na2SO4)=y
解得x=0.042mol,y=0.158mol即n(NaHSO3)= 0.042mol,n(Na2SO4)= 0.158mol
设n(NaHSO4)=x,n(Na2SO4)=y
解得x=0.073mol,y=0.127mol即n(NaHSO3)= 0.073mol,n(Na2SO4)= 0.127mol
(4)若SO2过量恰好被吸收所得溶液为NaHSO3 :则蒸干后所得固体无论是NaHSO3 还是NaHSO4 或者二者混合,都不可能。
镁、铝、铁及其化合物在生产和生活中有广泛的应用。
(1)镁铝合金用在飞机制造业,现有3.90克镁铝合金溶于足量的2mol/L稀硫酸中生成0.2mol氢气,计算并确定镁铝合金中物质的量n(Mg): n(Al)= 。
(2)硫铁矿的主要成分为FeS2(假设杂质只含SiO2)是生产硫酸的原料。取某硫铁矿10g在足量的空气中煅烧(4FeS2+11O2→2Fe2O3+8SO2),充分反应后冷却,称得固体质量为7.4g(杂质SiO2不反应)。该硫铁矿中FeS2的质量分数为 。
(3)现有一定量的铁粉和铝粉组成的混合物跟100 mL稀硝酸充分反应,反应过程中无任何气体放出,往反应后的澄清溶液中逐渐加入4.00 mol·L-1的NaOH溶液,加入NaOH溶液的体积与产生沉淀的质量的关系如图所示(必要时可加热,忽略气体在水中的溶解):纵坐标中A点的数值是 。
(4)炼铁厂生产的生铁常用于炼钢。取某钢样粉末28.12g(假设只含Fe和C),在氧气流中充分反应,得到CO2气体224mL(标准状况下)。
①计算此钢样粉末中铁和碳的物质的量之比为 (最简单的整数比)。
②再取三份不同质量的上述钢样粉末分别加到100mL相同浓度的稀H2SO4中,充分反应后,测得的实验数据如下表所示:
则该硫酸溶液的物质的量浓度为 。
③若在上述实验Ⅱ中继续加入m克钢样粉末,计算反应结束后剩余的固体质量为 g (保留3位小数)
正确答案
(1)1:2 (2分)
(2)78%(2分)
(3)0.856(2分)
(4)①50∶1
②1.25 mol/L
③ (m+5.624)×g)
试题分析:
(1)解:设Mg和Al的物质的量为x和y
Mg+H2SO4 ="Mg" SO4+ H2↑ 2 Al+3H2SO4 = Al2 (SO4)3+ 3H2↑
x x 2 3
y 3/2 y
x+ 3/2 y =0.2 24 x+ 27*y=3.90 x=0.05 y=0.1
答:镁铝合金中物质的量n(Mg): n(Al)= 0.05: 0.1=1:2
(2)解:设FeS2的质量为x
4FeS2 +11O2=2Fe2O3 +8SO2 ⊿m
4*120 (4*120-2*160)
x (10-7.4)
x=7.8
答:硫铁矿中FeS2的质量分数为7.8*100%/10=78%
(3)设HN O3的物质的量浓度为x;Al的物质的量为y;Fe的物质的量为z
OC段:HN O3——--NaOH EF段:Al-----Al(OH)3——----- NaOH——------Na AlO2
100x 4*3 y 4*(18.5-16.5)/1000
x=0.12 y=0.008
CD段: Al——3 OH———Al(OH)3 Fe—— 3 OH———Fe(OH)3
3 1 3 1
0.024 0.008 4*(15-3)/1000-0.024 0.008
A点沉淀是氢氧化铁,质量为: 107*0.008=0.856(g)
(4)①nCO2= 0.224/22.4=0.01(mol)
C—— CO2
0.01 0.01 nFe=(28.12-0.01*12)/56=0.5(mol)
此钢样粉末中铁和碳的物质的量之比为 nFe:nC=0.5: 0.01=50∶1
②由表可知:Ⅲ钢样过量,由氢气量可求硫酸的量,n H2=2.8/22.4=0.125(mol)
H2SO4------ H2
0.05
该硫酸溶液的物质的量浓度为C=n/V=0.125/0.1=1.25( mol/L)
③(设恰好溶解时钢样的质量为x,对于实验I和III, x=7.030g
此时加入的钢样的质量为m=7.030-5.624=1.406g
①当钢样粉末中的铁未全部溶解时,即m>1.406g
反应结束后剩余固体的质量为m+5.624-0.125×56=(m-1.376)g
②当钢样粉末中的铁全部溶解时,即m≤1.406g
反应结束后剩余固体的质量为 (m+5.624)×g 或 (m+5.624)×
g)
CO是常见的化学物质,有关其性质和应用的研究如下。
(1)有同学认为CO可以被酸性高锰酸钾溶液氧化为CO2,请你设计实验验证该同学的猜想是否正确。请在下列流程图方框内填上所需药品的名称或化学式,从而补齐你的设计,方框不够可以补,也可以不填满。
(2)CO和铁粉在一定条件下可以合成五羰基合铁[Fe(CO)5],该物质可用作无铅汽油的防爆剂,是一种浅黄色液体,熔点—20.5℃,沸点103℃,易溶于苯等有机溶剂,不溶于水,密度1.46~1.52g/cm3,有毒,光照时生成Fe2(CO)9,60℃发生自燃。五羰基合铁的制备原理如下:
Fe(s)+5CO(g)Fe(CO)5(g)
①下列说法正确的是 。
②五羰基合铁能与氢氧化钠溶液反应生成Na2Fe(CO)4和另两种常见无机物,该反应的化学方程式为: .
③今将一定量的Fe(CO)5的苯溶液,用紫外线照射片刻。取照射后的溶液完全燃烧,得到30.58gCO2、
5.4gH2O及1.6g红棕色粉末。红棕色粉末的化学式为 ,照射后的溶液中Fe(CO)5和Fe2 (CO)9的物质的量之比为 .
正确答案
(1)
(2)①ABD ②Fe(CO)5+4NaOH=Na2Fe(CO)4+Na2CO3+2H2O ③Fe2O3; 2∶1
试题分析:大理石和盐酸发生反应产生二氧化碳气体。由于盐酸有挥发性,产生的二氧化碳气体中含有HCl气体和水蒸气,要先用饱和的碳酸氢钠溶液来除去HCl杂质,然后再用浓硫酸来干燥。将得到纯净的二氧化碳气体。通过灼热的木炭,二者反应氧化还原反应产生CO。用氢氧化钠溶液或碱石灰除去未反应的过量的CO2气体,将CO通入到酸性高锰酸钾溶液中,若CO可以被酸性高锰酸钾溶液氧化为CO2,会看到酸性高锰酸钾溶液的紫色褪色。用澄清的石灰水来检验并除去气体CO2,最后点燃未完全反应的CO气体,防止污染大气。(2)①A.该反应是可逆反应,利用该反应可以使固态的铁与CO反应产生液态的五羰基合铁[Fe(CO)5],使固态铁粉中的杂质过滤除去。正确。B.由于[Fe(CO)5],熔点—20.5℃,沸点103℃,光照时生成Fe2(CO)9,60℃发生自燃。所以反应要在在隔绝空气的条件下进行,以防止[Fe(CO)5]、CO及Fe的氧化和燃烧。正确。C.在该实验状态下Fe是固态,所以反应达到化学平衡时的平衡常数是K="C" [Fe(CO)5]/C5(CO). 错误。D.由于[Fe(CO)5]的熔点—20.5℃,沸点103℃,易溶于苯等有机溶剂,不溶于水,密度比水大,为1.46~1.52g/cm3,有毒,光照时生成Fe2(CO)9,60℃发生自燃。因此Fe(CO)5应密封、阴凉、避光并加少量蒸馏水液封贮存。正确。选项为:ABD。②五羰基合铁能与氢氧化钠溶液反应的化学方程式为:Fe(CO)5+4NaOH=Na2Fe(CO)4+Na2CO3+2H2O。③根据质量守恒定律可知该红棕色粉末是Fe2O3,2[Fe(CO)5]= Fe2(CO)9+CO。n(Fe2O3)=1.6g÷160g/mol="0.01mol," n(Fe)="0.02mol." n(C)= 30.58g÷44g/mol=0.695mol.n(H2O)= 5.4g÷18g/mol=0.3mol,n(H)=0.6mol.因为在苯C6H6中碳原子核氢原子个数比为1:1,所以含铁化合物中含有的碳元素的物质的量为0.695mol-0.6mol=0.095mol。假设[Fe(CO)5]、Fe2(CO)9的物质的量分别为:X、Y,则X+2Y=0.02; 5X +9Y=0.095。联立求解。解得X=0.01;Y=0.005.所以X:Y=2:1.
金属表面处理、皮革鞣制、印染等都可能造成铬污染。六价铬比三价铬毒性高,更易被人体吸收且在体内蓄积。
⑴工业上处理酸性含Cr2O72-废水的方法如下:
①向含Cr2O72-的酸性废水中加入FeSO4溶液,使Cr2O72-全部转化为Cr3+。写出该反应的离子方程式: 。
②调节溶液的pH,使Cr3+完全沉淀。实验室粗略测定溶液pH的方法为 ;25℃,若调节溶液的pH=8,则溶液中残余Cr3+的物质的量浓度为 mol/L。(已知25℃时,Ksp[Cr(OH)3]=6.3×10-31)
⑵铬元素总浓度的测定:准确移取25.00mL含Cr2O72-和Cr3+的酸性废水,向其中加入足量的(NH4)2S2O8溶液将Cr3+氧化成Cr2O72-,煮沸除去过量的(NH4)2S2O8;向上述溶液中加入过量的KI溶液,充分反应后,以淀粉为指示剂,向其中滴加0.015mol/L的Na2S2O3标准溶液,终点时消耗Na2S2O3溶液20.00mL。
计算废水中铬元素总浓度(单位:mg·L-1,写出计算过程)。
已知测定过程中发生的反应如下:
①2Cr3++3S2O82-+7H2O =Cr2O72-+6SO42-+14H+
②Cr2O72-+6I-+14H+=2Cr3++3I2+7H2O
③I2+2S2O32-=2I-+S4O62-
正确答案
⑴①Cr2O72-+6Fe2++14H+=2Cr3++6Fe3++7H2O
②将pH试纸置于洁净的表面皿上,用玻璃棒蘸取溶液, 点在pH试纸上,并与标准比色卡对照
6.3×10-13
⑵由方程式可知:Cr~3Na2S2O3
n(Na2S2O3)=20.00mL×0.015mol/L=3×10-4mol
n(Cr)=1×10-4mol
m(Cr)=1×10-4mol×52g·mol-1=5.2×10-3 g=5.2mg
废水中铬元素总浓度==208 mg·L-1
试题分析:(1)①发生氧化还原反应,亚铁离子被氧化为铁离子,Cr2O72-+6Fe2++14H+=2Cr3++6Fe3++7H2O;②实验室粗略测定溶液pH的方法是使用pH试纸,将pH试纸置于洁净的表面皿上,用玻璃棒蘸取溶液,点在pH试纸上,并与标准比色卡对照;则溶液中残余Cr3+的物质的量浓度为
Ksp[Cr(OH)3]÷(OH-)3=6.3×10-31÷10-18=6.3×10-13;
(2)由方程式确定关系式:Cr~3Na2S2O3
n(Na2S2O3)=20.00mL×0.015mol/L=3×10-4mol
n(Cr)=1×10-4mol
m(Cr)=1×10-4mol×52g·mol-1=5.2×10-3 g=5.2mg
废水中铬元素总浓度==208 mg·L-1
取100mL的Na2CO3和Na2SO4混合物溶液与过量盐酸反应,生成0.896L(标况)CO2;若向原混合溶液中加入足量的Ba(OH)2溶液,得到沉淀的质量为10.21g,试计算混合物中Na2CO3和Na2SO4物质的量浓度分别是多少?(写出必要的计算过程)
正确答案
标况下CO2的物质的量为=0.04mol,
由Na2CO3+2HCl═2NaCl+H2O+CO2↑可知,酸足量时,
n(Na2CO3)=n(CO2)=0.04mol,
则c(Na2CO3)==0.4mol/L,
沉淀的质量为10.21g,碱过量时发生Na2CO3+Ba(OH)2═BaCO3↓+2NaOH、Na2SO4+Ba(OH)2═BaSO4↓+2NaOH可知,
则碳酸钡的质量为0.04mol×197g/mol=7.88g,
硫酸钡的质量为10.21g-7.88g=2.33g,
n(BaSO4)==0.01mol,
n(Na2SO4)=n(BaSO4),
则c(Na2SO4)==0.1mol/L,
答:混合物中Na2CO3和Na2SO4物质的量浓度分别是0.4mol/L、0.1mol/L.
根据所学知识,完成下列各题:
(1)在标准状况下,气体A的密度为3.17g•L-1,则气体A的摩尔质量为______;
(2)MgSO4和Al2(SO4)3溶液等体积混合后,Al3+浓度为0.1mol•L-1,SO42-的浓度为0.3mol•L-1.则混合溶液中Mg2+浓度为______;
(3)7.2g CO和H2的混合气体和适量氧气充入盛有足量过氧化钠的密闭容器中,以连续的电火花引燃,充分反应后,固体质量增重______g.
正确答案
(1)在标准状况下,1mol气体A的质量为22.4L×3.17g•L-1=71g,根据M==
=71g/mol,
故答案为:71g/mol;
(2)因MgSO4和Al2(SO4)3的混合溶液不显电性,
Al3+浓度为0.1mol/L,SO42-浓度为0.3mol/L,设混合溶液中Mg2+的浓度为x,
根据电荷守恒可知,
0.1mol/L×3+x×2=0.3mol/L×2,
解得x=0.15mol/L,故答案为:0.15mol/L;
(3)CO和H2的混合气体燃烧的方程式:2CO+O22CO2,2H2+O2
2H2O,与Na2O2反应的方程式:2CO2+2Na2O2=2Na2CO3+O2,2H2O+2Na2O2=4NaOH+O2,通过方程式可以看出,固体质量的增加量就是原混合气体的质量7.2g,
故答案为:7.2g;
试回答下列问题:
(1)漂粉精在空气中长期露置时会变质,则其变质的有关化学方程式为______.
(2)把1molNa和1mol Mg分别投入到过量且等体积的盐酸中,分别得到溶液a和b,则溶液a和b的质量关系为ma______mb
(3)如图为实验室某浓盐酸试剂瓶的标签上的有关数据,试根据标签上的有关数据回答下列问题:
①该浓盐酸中HCl的物质的量浓度为______mol/L.
②标准状况下,1.00L水(密度:1.00g•cm-3)吸收______L的HCl可制得上述浓盐酸.
正确答案
(1)因碳酸的酸性大于次氯酸,故漂粉精中的Ca(ClO)2与二氧化碳反应发生反应:
Ca(ClO)2+CO2+H2O=CaCO3↓+2HClO,符合强酸制弱酸.
故答案为:Ca(ClO)2+CO2+H2O=CaCO3↓+2HClO
(2)0.1mol的Mg为2.4g,置换出0.1mol氢气即0.2g的氢气,差量为2.4g-0.2g=2.2g,即溶液增重2.2g;0.1mol的Na为2.3g,置换出0.05mol氢气即0.1g的氢气,差量为2.3g-0.1g=2.2g,即溶液增重2.2g,而原来盐酸的质量相等,所以反应后两溶液的质量相等.
故答案为:等于
(3)①设盐酸的体积为VL,则溶质的质量为V×1000mL×1.19g•cm-3×36.5%,溶质的物质的量为=11.9Vmol,所以溶质的物质的量浓度为
=11.9mol/L.
②1.00L水(密度:1.00g•cm-3)的质量为1000g,设HCl气体的体积为VL,则
W=×100%=
×100%=36.5%,解得V=353
故答案为:353
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