(13分)在标准状况下,将22.4L HCl 气体溶于63.5mL水中,所得盐酸的密度为1.18g/cm3。
回答下列问题:
(1)所得盐酸的质量分数浓度和物质的量浓度(列式计算)________
(2)现需480mL2.0mol/L的盐酸需用量筒量取________mL上述盐酸并选用________mL的容量瓶来配制;若配制过程中洗涤量取上述盐酸的量筒,并将洗涤液转移到容量瓶,则所配盐酸的浓度________2.0mol/L(填>、<或 =)。
(3)现取不纯的Na2CO3样品ag(含少量NaHCO3和H2O)于100mL2.0mol/L过量的盐酸中,充分反应后,再加入50mL1.0mol/L的NaOH溶液后呈中性。蒸发中和后的溶液最终得到固体________g。
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(10分)硝酸发生氧化还原反应的时候,一般硝酸浓度越稀,对应还原产物中氮的化合价越低。若硝酸现有一定量的铝粉和铁粉的混合物与一定量很稀的HNO3充分反应,反应过程中无任何气体放出。在反应结束后的溶液中,逐滴加入4mol /LNaOH溶液,所加NaOH溶液的体积(mL)与产生沉淀的物质的量(mol)关系如图所示。求:
(1)B与A的差值:________mol;
(2)B的数值:________mol;
(3)C的数值:mL。(要求有计算过程)
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硫酸是化学工业中的重要原料,至2010年我国已成为全球硫酸产能最高、产量最大的国家。
(1)18.4mol/L(质量分数0.98,密度1.84g/cm3)浓硫酸是常用的干燥剂,用于吸收潮湿气体中的水蒸气。当浓硫酸浓度降到16 mol/L(密度1.8g/cm3)以下时,则失去干燥能力。
①16 mol/L的硫酸的质量分数为________(保留两位小数,下同)。
②50mL质量分数为0.98的浓硫酸作为干燥剂时,最多可吸水________g。
(2)将铁粉与硫粉在隔绝空气条件下反应所得的固体M 9.920 g,与足量稀硫酸反应,收集到气体2.688 L(换算到标准状况),质量为3.440 g。则固体M的成分为
________(写化学式),其中铁元素与硫元素的质量比为。
(3)当代硫酸工业大多用接触法制硫酸(设空气中氧气的体积分数为0.20)。
①为使黄铁矿煅烧充分,常通入过量40%的空气,则煅烧后炉气中SO2的体积分数为________。
②将①中的炉气经净化除尘后直接送入接触室,流量为1.00m3/s,从接触室导出气体的流量为0.95m3/s(同温同压下测定),则SO2的转化率为________%。
(4)接触法制硫酸排放的尾气先用氨水吸收,再用浓硫酸处理,得到较高浓度的SO2(循环利用)和混合铵盐。为测定此铵盐中氮元素的质量分数,将不同质量的铵盐分别加入到50.00mL相同浓度的NaOH溶液中,沸水浴加热至气体全部逸出(此温度下铵盐不分解)。该气体经干燥后用浓硫酸吸收完全,测定浓硫酸增加的质量。
部分测定结果如下:
铵盐质量为10.000 g和20.000 g时,浓硫酸增加的质量相同;
铵盐质量为30.000 g时,浓硫酸质量增重0.680 g;
铵盐质量为40.000 g时,浓硫酸的质量不变。
①计算该混合盐中氮元素的质量分数。
②计算上述氢氧化钠溶液的物质的量浓度。
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FeCl3是一种很重要的铁盐,主要用于污水处理,具有效果好、价格便宜等优点。工业上可将铁屑溶于盐酸中,先生成FeCl2,再通入Cl2氧化来制备FeCl3溶液。
(1)将标准状况下的a L氯化氢气体溶于100 g水中,得到盐酸的密度为b g·mL-1,则该盐酸的物质的量浓度是________。
(2)向100 mL的FeBr2溶液中通入标准状况下Cl2 3.36 L,反应后的溶液中Cl-和Br-的物质的量浓度相等,则原FeBr2溶液的物质的量浓度为________。
(3)FeCl3溶液可以用来净水,其净水的原理为___________________(用离子方程式表示)。用100 mL 2 mol·L-1的FeCl3溶液净水时,生成具有净水作用的微粒数________(填“大于”“等于”或“小于”)0.2NA。
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(12分) 在MgCl2和AlCl3的混合溶液中,逐滴加入NaOH溶液直至过量。经测定,加入的NaOH的物质的量(mol)和所得沉浮的物质的量(mol)的关系如下图所示。则:
(1)写出代表各线段发生反应的离子方程式:
OD段_________________________________,
DC段_________________________________ 。
(2)原溶液中Mg2+、Al3+物质的量浓度之比为________。
(3)图中C点表示当加入________mol NaOH时,Al3+已经转化为 Mg2+已经转化为________。
(4)图中线段OA∶AB=________。
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(10分)用KMnO4氧化密度为1.19g/cm3,溶质质量为36.5%的 HCl.反应方程式如下:2KMnO4 + 16HCl = 2KCl + 2MnCl 2+ 5Cl 2↑ + 8H2O
(1)15.8g KMnO4能使多少克HCl发生上述反应?有多少克HCl被氧化?
(2)若Cl 2在标准状况下的密度为3.17g/L,则产生的Cl 2在标准状况下的体积为多少?
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(8分)从100ml某种待测浓度的Na2CO3溶液中取出50ml,加入含HCl0.4mol的盐酸溶液,恰好完全反应。
(1)生成CO2的物质的量是多少?
(2)待测Na2CO3溶液的物质的量浓度是多少?
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化学需氧量(COD)是水体质量的控制项目之一,COD是指用强氧化剂(我国采用K2Cr2O7处理一定量水样时所消耗的氧化剂的量,并换算成以氧气为氧化剂时,1L水样所消耗O2的质量(mg・L-1)。
现取某池塘中的水样20.00mL,加入10.00mL 0.04000mol/L K2Cr2O7溶液,并加入适量酸和催化剂,加热反应2h。在指示剂作用下,需用0.1000mol/L Fe(NH4)2(SO4)2溶液12.00mL滴定剩余的K2Cr2O7,此时,发生的反应是:Cr2O72-+6Fe2++14H+=2Cr3++6Fe3++7H2O。求该池塘水样的COD为多少?
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乙烯是石油化工的重要原料,它主要通过石油产品裂解获得。
(1)石油产品裂解所得裂解气的平均组成可表示为CnHm(m>2n),经测定某裂解气中各气体的体积分数分别为:甲烷―4%、乙烯―50%、丙烯―10%、其余为丁二烯和氢气(气体体积均在同温同压下测定)。若得到50 mol乙烯,x mol丁二烯和y mol氢气。则x+y= , n / m = (请用含x的式子表示)。(4分)
(2)某化工厂每天由石油产品裂解得到乙烯56 t。再以乙烯为主要原料生产醋酸乙烯酯,醋酸乙烯酯是合成维尼纶的重要单体。生产原理如下:
反应①中乙烯的利用率为80%,反应②中乙醛的利用率为83.33%,反应③中乙酸与乙烯的利用率均为85%。则该厂每天最多可制得醋酸乙烯酯多少吨?(8分)
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(14分)二甲醚是一种重要的清洁燃料,也可替代氟利昂作制冷剂等,对臭氧层无破坏作用。工业上可利用煤的气化产物(水煤气)合成二甲醚。
请回答下列问题:
⑴ 煤的气化的主要化学反应方程式为:_____________________________________。
⑵ 煤的气化过程中产生的有害气体H2S用Na2CO3溶液吸收,生成两种酸式盐,该反应的化学方程式为:_________________________________________________________。
⑶ 利用水煤气合成二甲醚的三步反应如下:
① 2H2(g) + CO(g) CH3OH(g);ΔH = -90.8 kJ·mol-1
② 2CH3OH(g) CH3OCH3(g) + H2O(g);ΔH= -23.5 kJ·mol-1
③ CO(g) + H2O(g) CO2(g) + H2(g);ΔH= -41.3 kJ·mol-1
总反应:3H2(g) + 3CO(g) CH3OCH3(g) + CO2 (g)的ΔH= ___________;
一定条件下的密闭容器中,该总反应达到平衡,要提高CO的转化率,可以采取的措施是__________(填字母代号)。
a.高温高压 b.加入催化剂 c.减少CO2的浓度
d.增加CO的浓度 e.分离出二甲醚
⑷ 已知反应②2CH3OH(g) CH3OCH3(g) + H2O(g)某温度下的平衡常数为400 。此温度下,在密闭容器中加入CH3OH ,反应到某时刻测得各组分的浓度如下:
物质 | CH3OH | CH3OCH3 | H2O |
浓度/(mol·L-1) | 0.44 | 0.6 | 0.6 |
① 比较此时正、逆反应速率的大小:v正 ______ v逆 (填“>”、“<”或“=”)。
② 若加入CH3OH后,经10 min反应达到平衡,此时c(CH3OH) = _________;该时间内反应速率v(CH3OH) = __________。
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