(8分)某温度时,水的离子积常数KW=10-13,将此温度下pH=11的Ba(OH)2溶液a L与pH=1的H2SO4溶液bL混合。设混合溶液体积为两者之和,所得固体体积忽略不计。
(1)若所得混合溶液为中性,则a︰b= ,生成沉淀的物质的量为 mol。
(最终结果用含a的式子表达)
(2)若a︰b=9︰2,则所得溶液pH= 。若混合后溶液的总体积为220mL,则该混合溶液最多能溶解铁粉 g。
(10分)实验室常利用甲醛法测定(NH4)2SO4样品中氮的质量分数,其反应原理为: 4NH4+ +6HCHO =3H++6H2O+(CH2)6N4H+ [滴定时,1 mol (CH2)6N4H+与 l mol H+相当],然后用NaOH标准溶液滴定反应生成的酸。某兴趣小组用甲醛法进行了如下实验:
步骤I 称取样品1.400 g。
步骤II 将样品溶解后,完全转移到250 mL容量瓶中,定容,充分摇匀。
步骤III 移取25.00 mL样品溶液于250 mL锥形瓶中,加入10 mL 20%的中性甲醛溶液,摇匀、静置5 min后,加入1~2滴酚酞试液,用NaOH标准溶液滴定至终点。
按上述操作方法再重复2次。
(1)根据步骤III 填空:
①碱式滴定管用蒸馏水洗涤后,直接加入NaOH标准溶液进行滴定,则测得样品中氮的质量分数________(填“偏高”、“偏低”或“无影响”)。
②锥形瓶用蒸馏水洗涤后,水未倒尽,则滴定时用去NaOH标准溶液的体积________(填“偏大”、“偏小”或“无影响”)
③滴定时边滴边摇动锥形瓶,眼睛应观察____________
A.滴定管内液面的变化 B.锥形瓶内溶液颜色的变化
④滴定达到终点时,酚酞指示剂由_________色变成_________色。
(2)滴定结果如下表所示:
滴定 次数 |
待测溶液的体积 /mL |
标准溶液的体积/mL |
|
滴定前刻度 |
滴定后刻度 |
||
1 |
25.00 |
1.02 |
21.03 |
2 |
25.00 |
2.00 |
21.99 |
3 |
25.00 |
0.20 |
20.20 |
若NaOH标准溶液的浓度为0.1000 mol·L-1,则该样品中氮的质量分数为___________。
(10分)海水是一种丰富的资源,工业上从海水中可提取许多种物质,广泛应用于生活、生产、科技等方面。下图是某工厂对海水资源进行综合利用的示意图。
回答下列问题:
(1)流程图中操作a在蒸发结晶后进行 (填操作名称)。
(2)工业上从海水中提取的NaCl,可用来制取纯缄,其简要过程如下:向饱和食盐水中
先通入气体A,后通入气体B,充分反应后过滤得到晶体C和滤液D,将晶体C灼烧即可制得纯碱。
①气体A、B是CO2或NH3,则气体A应是 (填化学式)。
②滤液D中主要含有NH4Cl、NaHCO3等物质,工业上是向滤液D中通入NH3,并加入细小食盐颗粒,冷却析出不含有NaHCO3的副产品NH4Cl晶体,则通入NH3的作用是 。
(3)镁是一种用途很广的金属材料,目前世界上60%的镁从海水中提取。
①若要验证所得无水MgCl2中不含NaCl,最简单的操作方法是:
。
②操作b是在 氛围中进行,若在空气中加热,则会生成Mg(OH)Cl。
(12分)(1)在T1℃时,向容积为2L的密闭容器甲中加入1molN2、3 molH2及少量固体催化剂,发生反应N2(g)+3H2(g)2NH3(g) DH<0,10min时各物质的浓度不再变化,测得NH3物质的量为0.4mol。
①该反应在0~10min时间内H2的平均反应速率为 mol·L-1·min-1,N2的转化率为 。
②在T1℃时,若起始时在容器甲中加入0.5molN2、1.5 molH2、1molNH3,则达到平衡时NH3的物质的量为 (填选项字母)
A.大于0.4mol B.等于0.4mol C.小于0.4mol
③下图是在T1℃时密闭容器甲中H2的体积分数随时间t的变化曲线,请在该图中补画出该反应在T2℃(T2>T1)时的H2体积分数随时间t的变化曲线。
(2)明矾可做净水剂是因为(用离子方程式表示) ;
向明矾的水溶液中加入饱和的小苏打溶液发生反应的离子方程式为 。
(10分)(1)肼(N2H4)又称联氨,是一种可燃性的液体,可用作火箭燃料。已知在101kPa时,32.0gN2H4在氧气中完全燃烧生成氮气,放出热量624kJ(25℃时),N2H4完全燃烧反应的热化学方程式是 。
(2)肼—空气燃料电池是一种碱性燃料电池,电解质溶液是20%~30%的KOH溶液。肼—空气燃料电池放电时:正极的电极反应式是 ,负极的电极反应式是 。
(3)如图是一个电化学过程示意图。
①锌片上发生的电极反应是 。
②假设使用肼—空气燃料电池作为本过程中的电源,铜片的质量变化
128g,则肼一空气燃料电池理论上消耗标准状况下的空气 L。
(假设空气中氧气体积含量为20%)
已知锌及其化合物的性质与铝及其化合物相似。如图,横坐标为溶液的pH,纵坐标为Zn2+离子或[Zn(OH)4]2-离子的物质的量浓度(假设Zn2+离子浓度为10-5mol·L-1时,Zn2+离子已沉淀完全)。下列说法不正确的是
A.往ZnCl2溶液中加入足量的氢氧化钠溶液,反应的离子方程式可表示为:
Zn2++4OH-=[Zn(OH)4]2-
B.从图中数据计算可得Zn(OH)2的溶度积Ksp=10-17
C.某废液中含Zn2+离子,沉淀Zn2+离子可以控制溶液pH的范围是8~12
D.向1 L 1 mol·L-1ZnCl2溶液中加入NaOH固体至pH=6,需NaOH 0.2 mol