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 mol A气体和2 mol B气体,在一定条件下发生反应:2A(g)+B(g)2C(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 和 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。
用硫铁矿(主要含FeS2、SiO2等)制备莫尔盐的流程如下:
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)。
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 % | _________ | _________ |
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 ;
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=______________。
(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 = 。
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”。
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%)