(1)氨氣在工農業(yè)有著廣泛的用途。已知25%氨水的密度為0.91 g/cm3,5%氨水的密度為0.98 g/cm3。
①配制100mL 2.5mol/L氨水需要濃度為25%氨水______mL(保留2位小數)。
②若將上述兩溶液等體積混合,所得氨水溶液的質量分數是_____________。
A.等于15% B.大于15% C.小于15% D.無法估算
已知:4NH3+O24NO+6 H2O,4NO+3O2+2H2O4HNO3
(2)設空氣中氧氣的體積分數為0.20,氮氣的體積分數為0.80。
①a mol NO完全轉化為HNO3理論上需要氧氣_____________mol。
②為使NH3恰好完全氧化為NO,氨-空氣混合氣體中氨的體積分數(用小數表示)為_____________
(保留2位小數)。
(3)20.0 mol NH3用空氣氧化,產生混合物的組成為:NO 18.0 mol、O2 12.0 mol、N2 150.0 mol和一定量硝酸,以及其他成分(高溫下NO與O2不化合)。計算氨轉化為NO和HNO3的轉化率。
(4)20.0 mol NH3和一定量空氣充分反應后,再轉化為硝酸。通過計算,在圖中畫出HNO3的物質的量n(A)和空氣的物質的量n (B)關系的理論曲線。
(本題共16分)(1)①18.68mL ②C
(2)①0.75a ②0.14
(3)7.5%;97.5%
(4)
解析試題分析:(1)①根據c=可知,濃氨水的物質的量濃度c=mol/L=13.4mol/L。設濃氨水的體積為V,則2.5mol/L×0.1L=13.4mol/L×V,解得V=0.01868L=18.68mL。
②若兩種氨水等質量混合,則混合后氨水的質量分數等于15%。等體積的兩種氨水,濃度大的氨水的密度較小,所以質量較小,兩種氨水混合后,質量分數更接近稀氨水的濃度,因此所得氨水溶液的質量分數小于15%,因此答案選C。
(2)①根據化學反應方程式4NO+3O2+2H2O→4HNO3可知,a mol NO完全轉化為HNO3理論上需要氧氣=×3=0.75amol。
②假設氨氣的體積是4L,設需要空氣的體積為y,則根據化學反應方程式可知
4NH3 + 5O24NO+6H2O
4L 5L
4L 0.20y
解得y==25L
所以氨-空氣混合物中氨的體積分數==0.14
(3)設生成x mol HNO3,根據反應式4NH3+5O24NO+6 H2O、4NO+3O2+2H2O→4HNO3可知NH3+2O2→HNO3+H2O,由于空氣中氮氣的量是氧氣的4倍,所以4(2x+18.0×+12.0)=150.0,解得x=1.5mol。根據氮原子守恒,NH3的轉化為HNO3的轉化率=×100%=7.5%;NH3的轉化為NO的轉化率=×100%=97.5%。
(4)根據反應4NH3+5O24NO+6 H2O①和4NO+3O2 +2H2O→4HNO3②可知,將(①+②)÷2得到反應NH3+2O2→H2O+HNO3③。由①③知,當n(O2):n(NH3)≤5:4,即n(空氣):n(NH3)≤25:4時無硝酸生成,此時20.0mol氨氣所需空氣量為×20.0mol×5=125mol;當5:4≤n(O2):n(NH3)≤2:1,即25:4≤n(空氣):n(NH3)≤10:1時有硝酸生成,此時20.0mol氨氣所需空氣量為5×2××20.0mol=200mol,生成硝酸的物質的量是20mol,所以HNO3的物質的量n(A)和空氣的物質的量n (B)關系的理論曲線為。
考點:考查氨水的物質的量濃度、氨氣催化氧化以及制備硝酸計算和圖像識別等
科目:高中化學 來源: 題型:計算題
下表是用沉淀法測定KHCO3和Na2CO3混合物的組成的相關數據。實驗過程是每次稱取一定質量的樣品溶于水制成溶液,向其中滴加相同濃度的Ba(OH)2溶液,每次實驗均充分反應。實驗記錄見下表:
實驗次數 | 稱取樣品的 質量/g | 所加Ba(OH)2 溶液的體積/L | 測得生成沉淀 的質量/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:高中化學 來源: 題型:計算題
一定量的氧化銅被足量的一氧化碳在加熱的情況下還原,得到的氣體通入含有X摩氫氧化鈣的澄清石灰水,得沉淀Y克,則原氧化銅的質量是多少?
[已知反應CaC03 + CO2 + H20→Ca(HCO3)2 ]
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科目:高中化學 來源: 題型:計算題
含有硫的化合物在工業(yè)生產中應用廣泛,回答下列問題:
(1)黃銅礦是工業(yè)煉銅的主要原料,其主要成分為CuFeS2。
①測得某黃銅礦(CuFeS2)中含硫20%(質量分數),求該礦石含銅的質量分數。
②現有一種天然黃銅礦(含少量脈石),為了測定該黃銅礦的純度,某同學設計了如下實驗:稱取
研細的黃銅礦樣品1.150g,在空氣中進行煅燒,生成Cu、Fe3O4和SO2氣體,用100 mL滴有淀粉的
蒸餾水全部吸收SO2,然后取10mL吸收液,用0.05mol/L標準碘溶液進行滴定,用去標準碘溶液的體
積為20.00mL。求該黃銅礦的純度。
(2)將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的質量。
(3)一定溫度下,硫酸銅受熱分解生成CuO、SO2、SO3和O2。已知:SO2、SO3都能被堿石灰和氫氧
化鈉溶液吸收。利用下圖裝置加熱無水硫酸銅粉末直至完全分解。若無水硫酸銅粉末質量為10.0 g,
完全分解后,各裝置的質量變化關系如下表所示。
裝置 | A(試管+粉末) | B | C |
反應前 | 42.0 g | 75.0 g | 140.0 g |
反應后 | 37.0 g | 79.0 g | 140.5 g |
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科目:高中化學 來源: 題型:計算題
有一硫酸與硝酸的混合溶液,取出10mL加入足量BaCl2溶液,過濾、洗滌、烘干后得到9.32g的沉淀;濾液與4.0mol·L-1NaOH溶液反應,用去35mL堿液時恰好完全中和。試求:混合液中H2SO4、HNO3的物質的量濃度各是多少?
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科目:高中化學 來源: 題型:計算題
鐵鹽在工業(yè)、農業(yè)、醫(yī)藥等領域有重要的價值。
(1)將55.600g綠礬(FeSO4?7H2O,式量為278)在高溫下加熱,充分反應后生成Fe2O3固體和SO2、SO3、水的混合氣體,則生成Fe2O3的質量為 g;SO2為 mol。
(2)實驗室可用以下方法制備摩爾鹽晶體[(NH4)2SO4·FeSO4·6H2O,式量為392]。
Ⅰ.將4.400g鐵屑(含Fe2O3)與25mL3mol/L H2SO4充分反應后,得到 FeSO4和H2SO4的混合溶液,稀釋溶液至100mL,測得其pH=1。
①鐵屑中Fe2O3的質量分數是 (保留兩位小數)。
Ⅱ.向上述100mL溶液中加入與該溶液中FeSO4等物質的量的(NH4)2SO4晶體,待晶體完全溶解后蒸發(fā)掉部分水,冷卻至t℃,析出摩爾鹽晶體12.360g,剩余溶液的質量為82.560g。
②t℃時,(NH4)2SO4·FeSO4·6H2O的溶解度是 g/100g水(保留兩位小數)。
(3)黃鐵礬是難溶于水且不含結晶水的鹽,它由兩種陽離子和兩種陰離子構成。工業(yè)上常用生成黃鐵礬的方法除去溶液中的Fe2+,原理是:用氧化劑將Fe2+氧化為Fe3+,Fe3+的水解產物與溶液中某些離子一起生成黃鐵礬沉淀。
實驗室模擬工業(yè)過程的操作如下:
向1L 0.0500mol/L的稀硫酸中加入16.680g綠礬,完全溶解后,依次加入1.065gNaClO3(式量106.5)和1.610gNa2SO4?10H2O(式量322),充分反應后,得到9.700g黃鐵礬沉淀。所得無色溶液中含有的H+為0.16 mol,SO42—為0.075 mol,Cl—為0.01mol。
計算并確定黃鐵礬的化學式。
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科目:高中化學 來源: 題型:計算題
鎂、鋁、鐵及其化合物在生產和生活中有廣泛的應用。
(1)鎂鋁合金用在飛機制造業(yè),現有3.90克鎂鋁合金溶于足量的2mol/L稀硫酸中生成0.2mol氫氣,計算并確定鎂鋁合金中物質的量n(Mg): n(Al)= 。
(2)硫鐵礦的主要成分為FeS2(假設雜質只含SiO2)是生產硫酸的原料。取某硫鐵礦10g在足量的空氣中煅燒(4FeS2+11O2→2Fe2O3+8SO2),充分反應后冷卻,稱得固體質量為7.4g(雜質SiO2不反應)。該硫鐵礦中FeS2的質量分數為 。
(3)現有一定量的鐵粉和鋁粉組成的混合物跟100 mL稀硝酸充分反應,反應過程中無任何氣體放出,往反應后的澄清溶液中逐漸加入4.00 mol·L-1的NaOH溶液,加入NaOH溶液的體積與產生沉淀的質量的關系如圖所示(必要時可加熱,忽略氣體在水中的溶解):縱坐標中A點的數值是 。
(4)煉鐵廠生產的生鐵常用于煉鋼。取某鋼樣粉末28.12g(假設只含Fe和C),在氧氣流中充分反應,得到CO2氣體224mL(標準狀況下)。
①計算此鋼樣粉末中鐵和碳的物質的量之比為 (最簡單的整數比)。
②再取三份不同質量的上述鋼樣粉末分別加到100mL相同濃度的稀H2SO4中,充分反應后,測得的實驗數據如下表所示:
實驗序號 | Ⅰ | Ⅱ | Ⅲ |
加入鋼樣粉末的質量(g) | 2.812 | 5.624 | 8.436 |
生成氣體的體積(L)(標準狀況) | 1.120 | 2.240 | 2.800 |
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科目:高中化學 來源: 題型:實驗題
下圖為配制0.2mol·L-1Na2CO3溶液250mL示意圖。
回答下列問題:
(1)①中稱得Na2CO3_____________g。
(2)玻璃棒在②、③兩步中的作用分別是_____________、_____________。
(3)若出現如下情況,對所配溶液濃度有何影響?(填“偏高”、“偏低”或“無影響”)
A.某同學在第⑧步觀察液面時俯視_____________;
B.沒有進行操作步驟④和⑤_____________;
C.在第⑤步不慎有少量液體流到容量瓶外_____________。
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