(1)氨气在工农业有着广泛的用途。已知25%氨水的密度为0.91 g/cm3,5%氨水的密度为0.98 g/cm3。
①配制100mL 2.5mol/L氨水需要浓度为25%氨水______mL(保留2位小数)。
②若将上述两溶液等体积混合,所得氨水溶液的质量分数是_____________。
A.等于15% B.大于15% C.小于15% D.无法估算
已知:4NH3+O24NO+6 H2O,4NO+3O2+2H2O4HNO3
(2)设空气中氧气的体积分数为0.20,氮气的体积分数为0.80。
①a mol NO完全转化为HNO3理论上需要氧气_____________mol。
②为使NH3恰好完全氧化为NO,氨-空气混合气体中氨的体积分数(用小数表示)为_____________
(保留2位小数)。
(3)20.0 mol NH3用空气氧化,产生混合物的组成为:NO 18.0 mol、O2 12.0 mol、N2 150.0 mol和一定量硝酸,以及其他成分(高温下NO与O2不化合)。计算氨转化为NO和HNO3的转化率。
(4)20.0 mol NH3和一定量空气充分反应后,再转化为硝酸。通过计算,在图中画出HNO3的物质的量n(A)和空气的物质的量n (B)关系的理论曲线。
(本题共16分)(1)①18.68mL ②C
(2)①0.75a ②0.14
(3)7.5%;97.5%
(4)
解析试题分析:(1)①根据c=可知,浓氨水的物质的量浓度c=mol/L=13.4mol/L。设浓氨水的体积为V,则2.5mol/L×0.1L=13.4mol/L×V,解得V=0.01868L=18.68mL。
②若两种氨水等质量混合,则混合后氨水的质量分数等于15%。等体积的两种氨水,浓度大的氨水的密度较小,所以质量较小,两种氨水混合后,质量分数更接近稀氨水的浓度,因此所得氨水溶液的质量分数小于15%,因此答案选C。
(2)①根据化学反应方程式4NO+3O2+2H2O→4HNO3可知,a mol NO完全转化为HNO3理论上需要氧气=×3=0.75amol。
②假设氨气的体积是4L,设需要空气的体积为y,则根据化学反应方程式可知
4NH3 + 5O24NO+6H2O
4L 5L
4L 0.20y
解得y==25L
所以氨-空气混合物中氨的体积分数==0.14
(3)设生成x mol HNO3,根据反应式4NH3+5O24NO+6 H2O、4NO+3O2+2H2O→4HNO3可知NH3+2O2→HNO3+H2O,由于空气中氮气的量是氧气的4倍,所以4(2x+18.0×+12.0)=150.0,解得x=1.5mol。根据氮原子守恒,NH3的转化为HNO3的转化率=×100%=7.5%;NH3的转化为NO的转化率=×100%=97.5%。
(4)根据反应4NH3+5O24NO+6 H2O①和4NO+3O2 +2H2O→4HNO3②可知,将(①+②)÷2得到反应NH3+2O2→H2O+HNO3③。由①③知,当n(O2):n(NH3)≤5:4,即n(空气):n(NH3)≤25:4时无硝酸生成,此时20.0mol氨气所需空气量为×20.0mol×5=125mol;当5:4≤n(O2):n(NH3)≤2:1,即25:4≤n(空气):n(NH3)≤10:1时有硝酸生成,此时20.0mol氨气所需空气量为5×2××20.0mol=200mol,生成硝酸的物质的量是20mol,所以HNO3的物质的量n(A)和空气的物质的量n (B)关系的理论曲线为。
考点:考查氨水的物质的量浓度、氨气催化氧化以及制备硝酸计算和图像识别等
科目:高中化学 来源: 题型:计算题
下表是用沉淀法测定KHCO3和Na2CO3混合物的组成的相关数据。实验过程是每次称取一定质量的样品溶于水制成溶液,向其中滴加相同浓度的Ba(OH)2溶液,每次实验均充分反应。实验记录见下表:
实验次数 | 称取样品的 质量/g | 所加Ba(OH)2 溶液的体积/L | 测得生成沉淀 的质量/g |
1 | 0.518 | 0.5 | 0.985 |
2 | 1.036 | 0.5 | |
3 | 1.554 | 0.5 | 2.955 |
4 | 2.072 | 0.5 | 3.940 |
5 | 2.590 | 0.5 | 3.940 |
6 | 3.108 | 0.5 | 3.940 |
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科目:高中化学 来源: 题型:计算题
一定量的氧化铜被足量的一氧化碳在加热的情况下还原,得到的气体通入含有X摩氢氧化钙的澄清石灰水,得沉淀Y克,则原氧化铜的质量是多少?
[已知反应CaC03 + CO2 + H20→Ca(HCO3)2 ]
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科目:高中化学 来源: 题型:计算题
含有硫的化合物在工业生产中应用广泛,回答下列问题:
(1)黄铜矿是工业炼铜的主要原料,其主要成分为CuFeS2。
①测得某黄铜矿(CuFeS2)中含硫20%(质量分数),求该矿石含铜的质量分数。
②现有一种天然黄铜矿(含少量脉石),为了测定该黄铜矿的纯度,某同学设计了如下实验:称取
研细的黄铜矿样品1.150g,在空气中进行煅烧,生成Cu、Fe3O4和SO2气体,用100 mL滴有淀粉的
蒸馏水全部吸收SO2,然后取10mL吸收液,用0.05mol/L标准碘溶液进行滴定,用去标准碘溶液的体
积为20.00mL。求该黄铜矿的纯度。
(2)将FeS和Fe2O3的混和物56.6 g,用足量稀H2SO4溶解后可得3.2 g硫,原混和物中FeS的质量。
(3)一定温度下,硫酸铜受热分解生成CuO、SO2、SO3和O2。已知:SO2、SO3都能被碱石灰和氢氧
化钠溶液吸收。利用下图装置加热无水硫酸铜粉末直至完全分解。若无水硫酸铜粉末质量为10.0 g,
完全分解后,各装置的质量变化关系如下表所示。
装置 | A(试管+粉末) | B | C |
反应前 | 42.0 g | 75.0 g | 140.0 g |
反应后 | 37.0 g | 79.0 g | 140.5 g |
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科目:高中化学 来源: 题型:计算题
有一硫酸与硝酸的混合溶液,取出10mL加入足量BaCl2溶液,过滤、洗涤、烘干后得到9.32g的沉淀;滤液与4.0mol·L-1NaOH溶液反应,用去35mL碱液时恰好完全中和。试求:混合液中H2SO4、HNO3的物质的量浓度各是多少?
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科目:高中化学 来源: 题型:计算题
铁盐在工业、农业、医药等领域有重要的价值。
(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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科目:高中化学 来源: 题型:计算题
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 |
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科目:高中化学 来源: 题型:实验题
下图为配制0.2mol·L-1Na2CO3溶液250mL示意图。
回答下列问题:
(1)①中称得Na2CO3_____________g。
(2)玻璃棒在②、③两步中的作用分别是_____________、_____________。
(3)若出现如下情况,对所配溶液浓度有何影响?(填“偏高”、“偏低”或“无影响”)
A.某同学在第⑧步观察液面时俯视_____________;
B.没有进行操作步骤④和⑤_____________;
C.在第⑤步不慎有少量液体流到容量瓶外_____________。
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