题目
题型:不详难度:来源:
(2)通过氨的催化氧化法制取硝酸,在此全过程中,理论上氨与所耗氧气的物质的量比为__________,这样所得硝酸的质量分数为_____________。
(3)往含0.2 mol NaOH和0.1 mol Ca(OH)2的混合溶液中持续稳定地通入CO2气体0.5 mol。请以CO2的量为横坐标,以溶液中离子的总量为横坐标,画出离子总量随CO2加入量变化的折线图。(不计弱电解质的电离和盐的水解)
(4)某研究性学习小组拟用铜屑与氧化铜混合物与硫酸和硝酸组成的混酸反应来制取CuSO4·5H2O晶体,混酸中硝酸的还原产物为NO,反应过程中不产生SO2,反应后的溶液中不含Cu(NO3)2, 反应中固体完全溶解,两种酸均恰好完全反应。设固体混合物的总质量为480 g,其中铜屑的质量分数为0.4, 480g固体混合物与一定量混酸微热后,充分反应,冷却恰好只得到CuSO4·5H2O,试求原混酸中H2SO4的质量分数(写出计算过程)
答案
(2)1:2 0.778 (4分)
(3)
(0,0.7) (0.1,0.4) (0.2,0.3) (0.3,0.4) (0.4,0.7) (0.5,0.7) (5分)
(4)(4分)解 m(Cu) = 480×0.4=192g m(CuO)=480g-192g=288g
n(Cu) =192/64=3mol, n(CuO) = 288/80=3.6mol (1分)
n(Cu) +n(CuO)="3mol" +3.6mol = 6.6mol
由Cu守恒得: n(H2SO4)=n(CuSO4·5H2O)=6.6mol(1分)
m(CuSO4·5H2O)=6.6mol×250g/mol=1650g
设HNO3为xmol ,由得失电子数相同得: 2×480×0.4/64=3x x=2
n(HNO3) ="2mol" 则放出NO为2mol,质量为2×30=60g(1分)
根据质量守恒:m(溶液)=1650+2×30-480=1230g(1分)
所以,H2SO4%=6.6×98/12300×100%=52.6%(1分)
解析
试题分析:(1)水电离出的C(H+)=1.0×10-7mol•L‾1, 1g水中含H+为:1g÷1000g/L×1.0×10-7mol•L‾1=10-10mol。
(2)氨的催化氧化法制取硝酸发生如下反应:4NH3+5O24NO+6H2O、4NO+3O2+2H2O=4HNO3,所以氨与所耗氧气的物质的量比为:1:2;根据化学方程式可以看出:生成4molHNO3,最终得4molH2O,所得硝酸的质量分数=4mol×63g/mol÷(4mol×63g/mol+4mol×18g/mol)= 0.778。
(3)通入CO2前,0.2 mol NaOH和0.1 mol Ca(OH)2的混合溶液共含离子0.7mol,折线起点坐标(0,0.7),通入CO2首先发生反应:CO2+Ca2++2OH‾=CaCO3↓+H2O,完全反应消耗0.1molCO2,减少0.3mol离子,得转折点坐标(0.1,0.4),继续通入CO2,发生第2步反应:CO2+2OH‾=CO32‾+H2O ,本步反应消耗CO2 0.1mol,离子减少0.1mol,得第2个转折点(0.2,0.3),第3步反应:CO2+CO32‾+H2O=2HCO3‾,消耗CO2 0.1mol,离子增加0.1mol,得第3个转折点(0.3,0.4),第4步反应:CO2+CaCO3+H2O=Ca2++2HCO3‾,消耗CO2 0.1mol,离子增加0.3mol,得第4个转折点(0.4,0.7),因为不计弱电解质的电离和盐的水解,再通入CO2,离子浓度不变,得终点(0.5,0.7),连接各点得转折线。
(4)硫酸的质量根据元素守恒求算,n(H2SO4)=n(CuSO4·5H2O)="n(Cu)+n(CuO)," 题目已给条件:固体混合物的总质量为480 g,铜屑的质量分数为0.4,分别求出Cu、CuO的质量,进而求出物质的量;混酸溶液的质量根据质量守恒定律求算,反应前固体混合物的质量+混酸溶液的质量=反应后CuSO4·5H2O的质量+NO的质量,最后可求出H2SO4的质量分数。
核心考点
试题【(1)NA为阿伏加德罗常数。25℃时,1g水中含H+离子个数约为__________NA。(2)通过氨的催化氧化法制取硝酸,在此全过程中,理论上氨与所耗氧气的物】;主要考察你对物质的量等知识点的理解。[详细]
举一反三
溶液的pH=10(体积变化忽略不计),正确的推断是(NA代表阿伏加德罗常数)
A.硫化氢的分子数目约为0.05NA个 | B.原烧碱溶液中约含溶质微粒0.1NA个 |
C.反应后溶液中约含OH- 1×10-4NA个 | D.反应后溶液中约含S2- 0.05NA个 |
实验编号 | 合金质量(mg) | 气体体积(mL) |
1 | 144 | 112 |
2 | 288 | 224 |
3 | 864 | 560 |
若第3个实验后向反应容器内加入足量的1.0 mol/L NaOH(aq)充分反应,使固体质量不再发生变化。硝酸的浓度及至少需要NaOH(aq)的体积是
硝酸的浓度 | NaOH(aq)的体积 | ||
A. | B. | C. | D. |
4.0 mol/L | 1.0 mol/L | 75 mL | 99 mL |
(1)等物质的量的镁在氧气中充分灼烧,产物质量为a g,比它在空气中灼烧所得产物增重b g。它在空气中灼烧后的产物中Mg3N2的质量分数是 (用a、b表示,只考虑空气中氮气、氧气参与反应)。
(2)硬铝(因其主要成分,在此仅看作Al-Cu合金)常用于建筑装潢。1.18g某种硬铝恰好与10mL某浓度的硝酸完全反应,生成的混合气体(其中NO2与NO的体积比为2:1)再与448mL氧气(标准状况)混合,恰好能被水完全吸收。
①计算该硝酸的物质的量浓度。
②计算并确定此种硬铝的化学式。
(3)取5.1g Al-Mg合金与200mL 1mol·L-1的NaOH(aq)充分反应,产生气体a L。过滤,向滤液中通入V L CO2后开始出现沉淀,继续通入CO2使沉淀完全。过滤、洗涤、干燥、灼烧,得到固体5.1 g。则a = ,V = 。(气体体积均为标准状况)
(4)向Cu、Cu2O和CuO的混合粉末中加入500mL 0.6 mol·L-1 HNO3(aq),恰好完全溶解,同时收集到1120 mL NO(标准状况)。通过计算推断混合粉末中Cu的物质的量。
A.14N的质量数 | B.氕原子的相对质量 |
C.氯元素的相对原子质量 | D.氟化钠的摩尔质量 |
(1)将55.600g绿矾(FeSO4∙7H2O,式量为278)在高温下加热,充分反应后生成Fe2O3固体和SO2、SO3、水的混合气体,则生成Fe2O3的质量为 g;SO2为 mol。
(2)实验室可用以下方法制备摩尔盐晶体[(NH4)2SO4·FeSO4·6H2O,式量为392]。
Ⅰ.将4.400g铁屑(含Fe2O3)与25mL3mol/L H2SO4充分反应后,得到 FeSO4和H2SO4的混合溶液,稀释溶液至100mL,测得其pH=1。
①铁屑中Fe2O3的质量分数是 (保留两位小数)。
Ⅱ.向上述100mL溶液中加入与该溶液中FeSO4等物质的量的(NH4)2SO4晶体,待晶体完全溶解后蒸发掉部分水,冷却至t℃,析出摩尔盐晶体12.360g,剩余溶液的质量为82.560g。
②t℃时,(NH4)2SO4·FeSO4·6H2O的溶解度是 g/100g水(保留两位小数)。
(3)黄铁矾是难溶于水且不含结晶水的盐,它由两种阳离子和两种阴离子构成。工业上常用生成黄铁矾的方法除去溶液中的Fe2+,原理是:用氧化剂将Fe2+氧化为Fe3+,Fe3+的水解产物与溶液中某些离子一起生成黄铁矾沉淀。
实验室模拟工业过程的操作如下:
向1L 0.0500mol/L的稀硫酸中加入16.680g绿矾,完全溶解后,依次加入1.065gNaClO3(式量106.5)和1.610gNa2SO4∙10H2O(式量322),充分反应后,得到9.700g黄铁矾沉淀。所得无色溶液中含有的H+为0.16 mol,SO42—为0.075 mol,Cl—为0.01mol。
计算并确定黄铁矾的化学式。
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