【题目】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:
实验序号 | Ⅰ | Ⅱ | Ⅲ |
加入钢样粉末的质量(g) | 2.812 | 5.624 | 8.436 |
生成气体的体积(L)(标准状况) | 1.120 | 2.240 | 2.800 |
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)。
【答案】1:2 78% 0.856 50∶1 1.25 mol/L (m+5.624)×g
【解析】
(1)令镁、铝的物质的量分别为xmol、ymol,则依据化学方程式和题意可得24x+27y=3.9①,2x+3y=0.4②,由此计算镁铝合金中物质的量;
(2)由题意可知反应前后固体质量减少10g-7.4g=2.6g,设FeS2的质量为x,则由化学方程式可得关系式480:160=x:2.6g,解得x=7.8,由此计算硫铁矿中FeS2的质量分数;
(3)有题意可知,铁粉和铝粉组成的混合物跟100 mL稀硝酸充分反应生成硝酸铁、硝酸铝和硝酸铵,由图可知,OC段为硝酸与氢氧化钠溶液反应,CD段为硝酸铝和硝酸铁与氢氧化钠溶液反应生成氢氧化铝和氢氧化铁沉淀,DE段为硝酸铵与氢氧化钠溶液反应,EF段为氢氧化铝溶于氢氧化钠溶液生成偏铝酸钠,最终得到氢氧化铁沉淀;
(4)①标准状况下224mL 二氧化碳的物质的量为 =0.01mol,由碳原子个数守恒可知碳的物质的量0.01mol,由钢样粉末质量为28.12g可知铁的物质的量为
=0.5(mol),由此计算钢样粉末中铁和碳的物质的量之比;
②由表可知Ⅲ钢样过量,由反应生成氢气的体积计算硫酸的物质的量浓度;
③对比实验I和III,确定钢样粉末中的铁全部溶解,由此计算反应结束后剩余固体的质量。
(1)令镁、铝的物质的量分别为xmol、ymol,则依据化学方程式和题意可得24x+27y=3.9①,2x+3y=0.4②,解①②可得x=0.05,y=0.1,则镁铝合金中物质的量n(Mg): n(Al)= 0.05: 0.1=1:2,故答案为:1:2;
(2)由题意可知反应前后固体质量减少10g-7.4g=2.6g,设FeS2的质量为x,则由化学方程式可得关系式480:160=x:2.6g,解得x=7.8,硫铁矿中FeS2的质量分数为×100%/10=78%,故答案为:78%;
(3)有题意可知,铁粉和铝粉组成的混合物跟100 mL稀硝酸充分反应生成硝酸铁、硝酸铝和硝酸铵,由图可知,OC段为硝酸与氢氧化钠溶液反应,CD段为硝酸铝和硝酸铁与氢氧化钠溶液反应生成氢氧化铝和氢氧化铁沉淀,DE段为硝酸铵与氢氧化钠溶液反应,EF段为氢氧化铝溶于氢氧化钠溶液生成偏铝酸钠,最终得到氢氧化铁沉淀;由图可知氢氧化铝溶解消耗氢氧化钠溶液的体积为(18.5—16.5)ml=2ml,由3 NaOH—Al(OH)3—NaOH—NaAlO2可知生成氢氧化铝氢氧化钠溶液的体积为6ml,生成氢氧化铝和氢氧化铁沉淀消耗氢氧化钠的体积为(15.0—3.0)ml=12.0ml,则氢氧化铁沉淀消耗氢氧化钠的体积为(12.0—6.0)ml=6.0ml,由3 NaOH—Fe(OH)3可知m[Fe(OH)3]=4.0mol/L×0.0060L××107g/mol=0.856g,则A点的数值是0.856,故答案为:0.856;
(4)①标准状况下224mL 二氧化碳的物质的量为 =0.01mol,由碳原子个数守恒可知碳的物质的量0.01mol,由钢样粉末质量为28.12g可知铁的物质的量为
=0.5(mol),则此钢样粉末中铁和碳的物质的量之比为0.5mol: 0.01mol=50∶1,故答案为:50:1;
②由表可知Ⅲ钢样过量,标准状况下2.800L氢气的物质的量为= 0.125mol,由H2SO4—H2可知硫酸溶液的物质的量浓度为
=1.25mol/L,故答案为:1.25mol/L;
③设恰好溶解时钢样的质量为x,对于实验I和III有如下关系:,解得x=7.030g,则加入的钢样的质量为m=7.030-5.624=1.406g,若当钢样粉末中的铁未全部溶解时,即m>1.406g,说明钢样粉末中的铁全部溶解,则反应结束后剩余固体的质量为 (m+5.624)×
g=(m+5.624)×
g),故答案为:(m+5.624)×
g)。
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【题目】在一定温度时,将1molA和2molB放入容积为5L的某密闭容器中发生如下反应:A(s)+2B(g)C(g)+2D(g),经5min后达到平衡,测得容器内B物质的浓度减少了0.2mol·L-1。下列叙述不正确的是
A.在5min内该反应用C的浓度变化表示的反应速率0.02mol·L-1·min-1
B.平衡时B的体积分数为33.3%
C.初始压强和平衡时压强比为4:5
D.平衡时B的转化率为50%
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【题目】化学反应中的能量变化是由化学反应中旧化学键断裂时吸收的能量与新化学键形成时放出的能量不同引起的。如图为N2(g)和O2(g)反应生成NO(g)过程中的能量变化,下列说法正确的是
A.1 mol N2(g)和NA个 O2(g)反应放出的能量为180 kJ
B.1 mol N2(g)和1 mol O2(g)具有的总能量小于2 mol NO(g)具有的总能量
C.通常情况下,N2(g)和O2(g)混合能直接生成NO
D.NO是一种酸性氧化物,能与NaOH溶液反应生成盐和水
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【题目】某溶液中含有溶质NaCl和,物质的量之比为3:1。用石墨作电极电解该溶液,根据电极产物的不同,可明显分为三个阶段,下列叙述不正确的是( )
A.阴极只析出H2B.阳极先析出Cl2,后析出O2
C.电解最后阶段为电解水D.溶液pH不断增大,最后为7
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【题目】已知下列反应的热化学方程式为
①CH3COOH(l)+2O2(g)=2CO2(g)+2H2O(l) ΔH1=-870.3kJ·mol-1
②C(s)+O2(g)=CO2(g) ΔH2=-393.5kJ·mol-1
③H2(g)+O2(g)=H2O(l) ΔH3=-285.8kJ·mol-1
则反应2C(s)+2H2(g)+O2(g)=CH3COOH(l)的ΔH为( )
A.-488.3kJ·mol-1
B.-191kJ·mol-1
C.-476.8kJ·mol-1
D.-1549.6kJ·mol-1
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【题目】辉铜矿石主要含有硫化亚铜(Cu2S),还含有FeO、CaO、SiO2等。以辉铜矿石为原料制备CuCl2·2H2O的工艺流程如图所示:
已知:Ⅰ.金属离子[c0(Mn+)=0.1mol·L-1]形成氢氧化物沉淀的pH范围如下:
Ⅱ.NaCl易溶于水,不溶于酒精,随温度变化溶解度变化不明显;CuCl2·H2O易溶于水,酒精,浓氨水,随温度升高溶解度变化明显增大。
Ⅲ.Ksp(CaF2)=4.0×10-11
(1)为了提高“溶浸”效率,可采取的措施是___。写出“溶浸”过程中Cu2S溶解时离子方程式:___。
(2)“脱硫”时,随着温度的升高,脱硫率呈上升趋势(如图),原因是___。
(3)写出“脱氟”时HF发生反应的化学方程式:___。
(4)“沉铁”过程中,加入NaClO的两个作用是___。
(5)“操作X”的具体操作是___。
(6)经过“操作X”后,母液经过一系列操作可得到另外一种物质,要得到这种纯净物,最好选用下列试剂洗涤___。
A.浓盐酸 B.水 C.酒精 D.浓氨水
(7)向“浸出液”中加入NaF除去溶液中Ca2+(浓度为1.0×10-3mol·L-1),当溶液中c(F-)=2.0×10-3mol·L-1时,除钙率为___。
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【题目】(1)碳是形成化合物种类最多的元素。
①C元素是形成有机物的主要元素,下列分子中含有sp和sp3杂化方式的是___(填字母)。
a. b.CH4 c.CH2=CHCH3 d.CH3CH2C≡CH
(2)BF3能与NH3反应生成BF3·NH3。BF3·NH3中B原子的杂化轨道类型为___,B与N之间形成___键。硼酸(H3BO3)在水溶液中能与水反应生成[B(OH)4]-而体现一元弱酸的性质。[B(OH)4]-中B的原子杂化类型为___,不考虑空间构型,[B(OH)4]-的结构可用示意图表示为___。
(3)麻醉剂的发现和使用是人类医学史上一项了不起的成就。
①“笑气”(N2O)是人类最早应用于医疗的麻醉剂之一。已知N2O分子中氧原子只与一个氮原子相连,则N2O的电子式可表示为___,其分子立体构型是___形。
②另一种常用麻醉剂氯仿常因保存不慎而被氧化,产生剧毒光气(COCl2):2CHCl3+O2→2HCl+2COCl2,光气(COCl2)分子的立体构型是___形。
(4)丁二酮肟常用于检验Ni2+:在稀氨水介质中,丁二酮肟与Ni2+反应可生成鲜红色沉淀,其结构如图所示。
①该结构中,碳碳之间的共价键类型是σ键,碳氮之间的共价键类型是___,氮镍之间形成的化学键是___。
②该结构中,碳原子的杂化轨道类型有___。
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【题目】室温下,用0.100mol·L1的NaOH溶液分别滴定均为20.00mL0.100mol·L1的HCl溶液和醋酸溶液,滴定曲线如图所示。下列说法正确的是
A.Ⅰ表示的是滴定醋酸的曲线
B.pH=7时,滴定醋酸消耗的V(NaOH)>20.00mL
C.V(NaOH)=20.00mL时,两份溶液中c(Cl-)>c(CH3COO-)
D.V(NaOH)=10.00mL时,醋酸中c(Na+)>c(CH3COO-)>c(H+)>c(OH-)
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【题目】国际计量大会第26次会议新修订了阿伏加德罗常数(NA=6.02214076×1023mol-1),并于2019年5月20日正式生效。下列说法正确的是( )
A.在Al3+数目为NA的AlCl3溶液中,Cl-总数为3 NA
B.常温下,42g乙烯和丙烯的混合物中所含H原子的数目是6 NA
C.4molNH3与6molO2在催化剂和加热条件下充分反应,所得产物中NO的分子数是4 NA
D.常温常压下,2g羟基()中所含的中子数为NA
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