(8分)黄铁矿主要成分是FeS2。某硫酸厂在进行黄铁矿成分测定时,取0.1000g样品在空气中充分灼烧,将生成的SO2气体与足量Fe2(SO4)3溶液完全反应后,用浓度为0.02000mol·L-1的K2Cr2O7标准溶液滴定至终点,消耗K2Cr2O7溶液25.00mL。
已知:SO2+2Fe3++2H2O═+2Fe2++4H+
Cr2+6Fe2++14H+═2Cr3++6Fe3++7H2O
(1)样品中FeS2的质量分数是(假设杂质不参加反应)________。
(2)若灼烧6gFeS2产生的SO2全部转化为SO3气体时放出9.83kJ热量,产生的SO3与水全部化合生成H2SO4,放出13.03kJ热量,写出SO3气体转化为H2SO4的热化学方程式 ________。
(3)煅烧10t上述黄铁矿,理论上产生SO2的体积(标准状况)为 ________L,制得98%在硫酸质量为 ________t,SO2全部转化为H2SO4时放出的热量是 ________kJ。
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(6分)实验室用50mL浓盐酸跟足量的氯酸钾固体共热制取氯气,反应的化学方程式为(未配平)KClO3+HCl——HCl+Cl2↑+H2O
(1)配平上述反应化学方程式:
________ KClO3+ ________ HCl——________ KCl+ ________ Cl2↑+ ________ H2O
(2)若产生0.1mol Cl2,则转移电子的物质的量为 ________ mol。
(3)若反应中HCl的的利用率只有50%,当氧化产物比还原子能产物多7.1g时,求浓盐
酸的物质的量浓度。
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以CO、H2和CH2=CH2为原料,在钴催化剂作用下加压加热,可制取丙醛:
丙醛经反应②(加氢加成)可生成正丙醇、经反应③(催化氧化)可生成丙酸。由正丙醇和丙酸经反应④(酯化反应)生成丙酸正丙酯。请通过计算回答下列问题:
(1)理论上生产3.0 kg正丙醇至少需要标准状况下的氢气________L;
(2)由于副反应的发生,生产中反应①、反应②、反应③的产率分别为80%、80%、90%。若反应④中反应物转化率均为70%。则:
① 以2.8×103kg乙烯为原料,当反应②、反应③中丙醛的投料比为1∶1时,通过上述4步反应最多可制得丙酸正丙酯________kg;
② 反应④中增加正丙醇的投料并保持正丙醇的转化率不变,可以使丙酸的转化率提高20%,此时反应②和反应③中丙醛的投料比应为多少?
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(10分)维生素C(又名抗坏血酸,分子式为C6H8O6)具有较强的还原性,放置在空气中易被氧化,其含量可通过在弱酸性溶液中用已知浓度的I2溶液进行测定。该反应的化学方程式如下:C6H8O6+I2 C6H6O6+2HI,现欲测定某样品中维生素C的含量,具体的步骤及测得的数据如下。取10 mL 6 mol/L CH3COOH,加入100 mL蒸馏水,将溶液加热煮沸后放置冷却。精确称取0.2000 g样品,溶解于上述冷却的溶液中。加入1 mL淀粉指示剂,立即用浓度为0.05000 mol/L的I2溶液进行滴定,直至溶液中的蓝色持续不褪为止,共消耗21.00 mL I2溶液。
(1)为何加入的CH3COOH稀溶液要先经煮沸、冷却后才能使用?
(2)计算样品中维生素C的质量分数。
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(8分)用MnO2,和浓HCl反应制Cl2,当有0.4molHCl被氧化时,生成的Cl2全部用石灰水吸收,则(1)生成多少Cl2mol(2)可制得漂白粉多少克?
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在2L的密闭容器中充入一定量的SO3,在一定温度和催化剂作用下,发生反应:2SO32SO2+O2,4min测得n(O2)=0.8mol,n(SO3)=6.4mol。
求:(1)n(SO2);
(2)氧气的生成速率v (O2);
(3)SO3的转化率;
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2012年2月27日深圳宣称进入“200万辆汽车时代”,汽车尾气已成为重要的空气污染物。
(1)汽车内燃机工作时引起反应:N2(g)+O2(g)2NO(g),是导致汽车尾气中含有NO的原因之一。T℃时,向2L密闭容器中充入4mol N2和6molO2,5min后达平衡时NO物质的量为4mol,该反应的速率v(N 2)为________ ;计算该条件下的平衡常数(写出计算过程)。
(2)恒温恒容,能说明反应 2NO(g) N2(g)+O2(g) 达到平衡的是 ________(填代号)。
A.NO、N2、O2的浓度之比为2∶1∶1
B.N2的浓度不再发生变化
C.单位时间内消耗2 mol NO,同时消耗1 mol N2
D.容器内气体密度不再发生变化
(3)H2或CO可以催化还原NO以达到消除污染的目的:
①已知:N2(g)+ O2(g) = 2NO(g) △H = +180.5kJ/mol
H2(g)+1/2O2(g) = H2O(l) △H = —285.8kJ/mol
则H2(g)与NO(g)反应生成N2(g)和H2O(l)的热化学方程式为________ 。
②当质量一定时,增大固体催化剂的表面积可提高化学反应速率。下图是反应:2NO(g) + 2CO(g) 2CO2(g)+ N2(g) 中NO的浓度随温度(T)、催化剂表面积(S)和时间(t)的变化曲线,据此判断该反应的△H________0 (填“>”、“<”或“无法确定”)。若催化剂的表面积S1>S2 ,在下图中画出NO的浓度在T1、S2 条件下达到平衡过程中的变化曲线,并注明条件。
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血液中含葡萄糖(血糖)过高会引发糖尿病,低血糖又会导致人易发生昏厥。正常人的血糖应为3.9~6.2 mmol·L-1。某学生验血后得知其血糖的质量分数为0.1%。已知葡萄糖的相对分子质量为180,若血液的密度为1 g·cm-3,则该学生血液中血糖的物质的量的浓度是否符合正常人的范围? (注:1 mmol=1×10-3 mol)
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(13分)按要求完成下列各小题。
(1)用CO2来生产燃料甲醇的反应原理:CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g),某些化学键的键能数据如下表:
化学键 | C-C | C-H | H-H | C-O | C=O | H-O |
键能/kJ·mol-1 | 348 | 413 | 436 | 358 | 750 | 463 |
计算反应上述反应的焓变△H=_______________________
写出上述反应的平衡常数表达式K=__________________,若升高温度,则平衡常数K________(填“增大”或“减小”或“不变”)。该反应的△S______0(填“>”或“<”或“=”),在 _________(填“较高”或“较低”)温度下有利于该反应自发进行。
(2)在25℃下,向浓度均为0.01 mol・L-1的MgCl2和AlCl3混合溶液中逐滴加入氨水,先生成__________沉淀(填化学式),生成该沉淀的离子方程式为________________。
(已知25℃时Ksp[Mg(OH)2]=1.8×10-11,Ksp[Al(OH)3]=3×10-34。)
(3)某温度(t℃)时,测得0.01mol·L-1的NaOH溶液的pH=11。在此温度下,将pH=2的H2SO4溶液VaL与pH=12的NaOH溶液VbL混合,若所得混合液为中性,则Va︰Vb= 。
(4)在25℃时,将cmol·L-1的醋酸溶液与0.02mol·L-1NaOH溶液等体积混合后溶液刚好呈中性,用含c的代数式表示CH3COOH的电离常数Ka=____________________。
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(8分)将标准状况下的HCl气体4.48 L溶于水形成100 mL溶液,然后与足量的铁屑充分反应。计算:(1)所得盐酸溶液的物质的量浓度。
(2)参加反应的铁的质量。
(3)生成的H2的体积(标况)。
(4)将生成的FeCl2配成400 mL溶液,此溶液中FeCl2的物质的量浓度是多少?
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