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计算(将所得结果填在相应的空格内,共14分) (1)在3L的密闭容器中充入2 m...

计算(将所得结果填在相应的空格内,共14分)

(1)3L的密闭容器中充入2 mol A气体和2 mol B气体,在一定条件下发生反应:2A(g)+B(g)满分5 manfen5.com2C(g),达平衡时,在相同温度下测得容器内混合气体的压强是反应前的0.8倍,则A的转化率为          

(2)某金属与足量稀硝酸充分反应,无气体放出,再向该溶液中加入过量NaOH溶液,加热,收集到标况下气体0.224升,整个过程转移电子的物质的量为             mol。

(3)在100 mL 混合溶液中,HNO3 H2SO4 的物质的量浓度分别是0.1 mol/L,0.4 mol/L向该混合液中加入 2.56g铜粉,加热待充分反应后,所得溶液中 Cu2+ 的物质的量浓度是          mol/L (假设溶液体积不变)。

(4)在1L2mol/L的AlCl3溶液中,加入1mol/L的NaOH溶液,产生了39g沉淀,则加入NaOH溶液的体积为        

(5)钠、镁、铝均为0.2mol分别与     mL浓度为1mol/L的HCl溶液反应,产生氢气量相等。

(6)将32g铜与100mL一定浓度的硝酸反应,铜完全溶解产生的NO和NO2的混合气体标准状况下的体积为11.2L,气体全部逸出后,向溶液中加入VmL n mol/L的NaOH溶液,恰好使溶液中的Cu2+全部转化成沉淀,则原硝酸溶液的物质的量浓度为         mol/L。(结果须化简)

(7)已知1 g氢气完全燃烧生成水蒸气时放出热量a kJ,且氧气中1 mol O=O键完全断裂时吸收热量bkJ,水蒸气中1 mol H-O键形成时放出热量c kJ,则氢气中1 mol H-H键断裂时吸收热量为   kJ。

 

(1)80% (2)0.08 (3)0.15 (4)1.5L或7.5L (5)200 (6)5+Vn/100 (7)(4c-b-4a)/2 【解析】 试题分析:(1)达平衡时,在相同温度下测得容器内混合气体的压强是反应前的0.8倍,说明平衡时气体的物质的量是反应前的0.8倍。设反应中消耗A的物质的量是xmol,则消耗B为0.5xmol,生成Cxmol,则平衡是气体的物质的量是2-x+2-0.5x+x=4-0.5x,根据题意有(2+2)×0.8=4-0.5x,解得x=1.6,所以A的转化率是1.6mol/2mol×100%=80%; (2)金属与足量稀硝酸反应,没有产生气体,说明硝酸被还原的产物与硝酸反应生成盐;与氢氧化钠溶液反应,加热产生气体,说明此气体为氨气,物质的量是0.224L÷22.4L/mol=0.01mol,则此过程中转移电子的物质的量是0.01mol×[5-(-3)]=0.08mol; (3)2.56gCu的物质的量是2.56g÷64g/mol=0.04mol,在混合酸中氢离子的物质的量是0.1L×(0.1+0.4×2)mol/L=0.09mol。硝酸根离子的物质的量是0.1L×0.1mol/L=0.01mol。Cu与混合酸反应的离子方程式为3Cu+2NO3-+8H+=3Cu2++2NO↑+4 H2O,根据离子方程式可知,Cu、氢离子均过量,所以按硝酸根离子的物质的量进行计算。所以消耗Cu的物质的量是0.01mol×3/2=0.015mol,则所得溶液中 Cu2+ 的物质的量浓度是0.015mol/0.1L=0.15mol/L; (4)1L2mol/L的AlCl3溶液中,氯化铝的物质的量是2mol,39g沉淀为氢氧化铝,物质的量是0.5mol,可知铝元素未完全沉淀。若氢氧化钠不足,根据元素守恒,则消耗氢氧化钠的物质的量为0.5mol×3=1.5mol,消耗1mol/L氢氧化钠溶液的体积是1.5mol/1mol/L=1.5L;若氢氧化钠过量,则铝离子一部分与氢氧根离子生成氢氧化铝沉淀,一部分与过量氢氧根离子生成偏铝酸根离子,根据铝元素守恒,则偏铝酸根离子的物质的量是2mol-0.5mol=1.5mol,根据4OH-~AlO2-,所以此时消耗的氢氧根离子的物质的量是偏铝酸根离子的4倍,为1.5mol×4=6.0mol,所以共消耗氢氧化钠的物质的量是1.5+6= 7.5mol,则氢氧化钠溶液的体积是7.5mol/1mol/L=7.5L; (5)Na、Mg、Al的物质的量相同,均是0.2mol,与HCl反应时,若盐酸过量,则产生的氢气量肯定不相同。其中Na产生的氢气最少。所以若产生的氢气的量相同,则HCl不足,此时生成的氢气的量按照HCl的量进行计算。所以以钠为标准,判断需要盐酸的体积,0.2molNa完全反应生成0.1mol氢气,消耗HCl的物质的量是0.2mol,需要1mol/L盐酸的体积是0.2mol/1mol/L=0.2L=200mL。 (6)溶液中加入VmL n mol/L的NaOH溶液,恰好使溶液中的Cu2+全部转化成沉淀,此时溶液为硝酸钠溶液,根据钠元素守恒,可知未被还原的硝酸的物质的量为Vn/1000mol;被还原的硝酸的物质的量为11.2L÷22.4L/mol=0.5mol,所以原溶液中硝酸的物质的量是(0.5+Vn/1000)mol,则原硝酸溶液的物质的量浓度为(0.5+Vn/1000)mol/0.1L=(5+Vn/100)mol/L; (7)根据题意可知,2mol氢气完全燃烧生成水蒸气时放出的热量是4akJ,热化学方程式是2H2(g)+O2(g)=2H2O(g) △H=-4akJ/mol。根据反应热和键能的关系反应热=反应物的总键能-生成物的总键能,设1 mol H-H键断裂时吸收热量为x,所以-4a=2x+b-2×2c,解得x=(4c-b-4a)/2。 考点:考查转化率的计算、氧化还原反应的计算、反应热的计算。  
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考点分析:
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用硫铁矿(主要含FeS2、SiO2等)制备莫尔盐的流程如下:

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已知:“还原”时,FeS2与H2SO4不反应,Fe3+通过反应Ⅰ、Ⅱ被还原,其中反应Ⅰ如下:

2Fe3++ FeS2=2S↓+3Fe2+

(1)“还原”时,pH不宜过高的原因是_________,写出“还原”时反应Ⅱ的离子方程式:__________。

(2)实验测得“还原”时反应Ⅰ、Ⅱ中被还原的Fe3+的物质的量之比为2:7。计算“还原”后溶液Fe2+的浓度即可确定后面所加(NH4)2SO4的量(溶液体积变化忽略不计)

离子

离子浓度(mol·L-1

还原前

还原后

SO42-

3.20

3.50

Fe2+

0.15

 

 

(3)称取23.52g新制莫尔盐,溶于水配成溶液并分成两等份。一份加入足量的BaCl2溶液,得到白色沉淀13.98g;另一份用0.2000mol/LK2Cr2O7酸性溶液滴定,当Cr2O72-恰好完全被还原为Cr3+时,消耗溶液的体积为25.00mL。试确定莫尔盐的化学式(请给出计算过程)。

 

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硝酸与合成氨工业密切相关,氨氧化法是工业生产中制取硝酸的主要途径。

完成下列计算:

(1)合成氨时,假设100L的氮气与氢气(体积比为1 : 3)的混合气体通过氨合成塔充分反应后,体积变为90L,则氮气的转化率为             。(写出计算过程,计算结果请用百分数表示)

(2)标准状况下,将500L氨气溶于1L水中形成氨水,则此氨水质量分数为             。(写出计算过程,计算结果请用百分数表示,并保留1位小数)

(3)氨氧化法是将氨和空气的混合气通过灼热的铂铑合金网,在合金网的催化下,氨被氧化成一氧化氮(NO)。此时温度很高,水以水蒸气的形式存在,NO也不与O2反应。若氨气与氧气物质的量之比为1 : 1.7 时,氨的转化率可达95%,计算反应后NO的体积分数             。(设氧气在空气中的体积分数为20%,写出计算过程,计算结果请用百分数表示并保留1位小数)

(4)一氧化氮继续氧化为二氧化氮,二氧化氮溶于水可得硝酸。为测定某18K金样品的组成,将2.832 g样品粉碎后投入足量的浓硝酸中,充分溶解后,收集到NO2和N2O4的混合气体224 mL(折算至标准状况,下同),将该混合气体与84 mL O2混合后缓缓通入水中,恰好被完全吸收。( 已知金不溶于浓硝酸)

填写该18K金的成分表(写出计算过程,计算结果请用百分数表示并保留1位小数,若不含该金属则填0)。

18K金成分

Au

Ag

Cu

含量(质量分数)

75 %

_________

_________

 

 

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H2还原CuO所得的红色固体可能是Cu与Cu2O的混合物,已知Cu2O在酸性溶液中可发生自身氧化还原反应,生成Cu2+和单质铜。现有8g CuO被H2还原后,得到红色固体6.8g

(1)6.8 g上述混合物中含Cu与Cu2O的物质的量之比是                  

(2)若将6.8 g上述混合物与足量的稀硫酸充分反应后过滤,可得到固体        g;

(3)若将6.8 g上述混合物与一定量的浓硝酸充分反应,生成标准状况下1.568 L的气体(不考虑NO2的溶解,也不考虑NO2与N2O4的转化),则该气体的成分及物质的量之比是            

 

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硝酸在化学工业中有着极其广泛的应用。

(1)将1.25 mol的NO、NO2、N2O4混合物(其中NO的体积分数为0.60)通入水中,在空气充足的条件下完全反应后可获得硝酸的物质的量范围是_______________。

(2)向稀硝酸中加入18.4 mol/L的浓硫酸(98%)作吸水剂并蒸馏得浓硝酸,当其浓度下降到87%(密度1.8 g/cm3)以下时,则失去吸水能力。50 mL 18.4 mol/L的浓硫酸作为吸水剂时,最多可吸水__ g。

(3)在65%的HNO3(质量m1)中加入72%的Mg(NO3)2(质量m2)后蒸馏,分别得到97.5%的HNO3和60%的Mg(NO3)2溶液(其中不含硝酸)。若蒸馏过程中,硝酸、硝酸镁均无损耗,H2O的损耗占总质量的5%,则蒸馏前投料比满分5 manfen5.com=______________。

(4)硝酸工业中的尾气用烧碱进行吸收产物为NaNO2、NaNO3和H2O。现有含0.50mol氮氧化物的尾气,恰好被一定量的NaOH溶液完全吸收。已知反应后溶液含有0.35molNaNO2。若将尾气NO和NO2的平均组成用NOx表示,则x =           

 

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硫酸亚铁是重要的亚铁盐,在农业上用作农药,主要治小麦黑穗病,还可以用作除草剂;在工业上用于染色、制造蓝黑墨水和木材防腐等。

(1)新制的绿矾(FeSO4·7H2O)是浅绿色的,但在空气中极易变成黄色或铁锈色的碱式硫酸铁[Fe(OH)SO4],写出该反应的化学方程式:      

(2)已知FeSO4在不同条件下分解得到产物不同,可能是FeO和SO3,也可能是Fe2O3、SO3和SO2;SO3熔点是16.8℃,沸点是44.8℃

某研究性学习小组拟用下列装置进行实验探究“在加热条件下FeSO4的分解产物”。

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上述装置Ⅲ和Ⅳ用来检验气体产物。试回答下列问题:

①Ⅱ装置烧杯中水的温度应控制在    (选填“0℃25℃50℃”),装置Ⅱ的作用是           

②装置Ⅲ中的试剂可以是         (选填序号,下同),现象是 ,则证明气体产物中含有SO3;装置Ⅳ中的试剂可以是                  

A.2mol/LNa2CO3溶液      

B.品红溶液       

C.0.5mol/L BaCl2溶液        

D.0.5mol/LBa(NO3)2       

E.0.01mol/L KMnO4溶液      

F.淀粉碘化钾溶液

③装置V中试剂为NaOH溶液,发生反应的离子方程式为             

④为了检验固体产物成分,取反应后的固体于试管中,加稀硫酸溶解,将所得溶液分成两份,进行如下实验:

操作步骤

预期实验现象

预期实验结论

向其中一份溶液中加入               

 

固体中含有Fe2O3

向另一份溶液中滴加2滴黄色K3[Fe(CN)6]溶液

产生蓝色沉淀

 

 

⑤若用22.8g FeSO4固体做实验,完全分解后,得到11.2g固体,其中Fe2O3的质量分数=       (精确到0.1%)

 

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