取m克铁粉与1 L 1.2 mol/L的稀HNO3恰好完全反应,反应后的溶液中只含Fe2+且硝酸的还原产物只有NO。则:
(1)m=________g。
(2)若将反应后的溶液低温蒸干,析出晶体135 g,则析出晶体的组成可能是________。
a.Fe(NO3)2•7H2O和Fe(NO3)2•4H2O
b.Fe(NO3)2•7H2O和Fe(NO3)2•H2O
c.Fe(NO3)2•4H2O和Fe(NO3)2•H2O
(3)若向反应后的溶液中加入100 mL 1.5 mol/L的稀H2SO4,则标准状态下还能产生NO的体积为______L。
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硫化钠是重要的化工原料,大多采用无水芒硝(Na2SO4)—炭粉还原法制备,原理为:Na2SO4+2CNa2S+2CO2↑。其主要流程如下:
(1) 上述流程中采用稀碱液比用热水更好,理由是________________________________________________________________________。
(2) 已知:I2+2S2O32-===2I-+S4O62-。所制得的Na2S·9H2O晶体中含有Na2S2O3·5H2O等杂质。为测定产品的成分,进行下列实验,步骤如下:
a. 取试样10.00 g配成500.00 mL溶液。
b. 取所配溶液25.00 mL于碘量瓶中,加入过量ZnCO3悬浊液除去Na2S后,过滤,向滤液中滴入2~3滴淀粉溶液,用0.050 00 mol·L-1 I2溶液滴定至终点,用去5.00 mL I2溶液。
c. 再取所配溶液25.00 mL于碘量瓶中,加入50.00 mL 0.050 00 mol·L-1的I2溶液,并滴入2~3滴淀粉溶液,振荡。用标准Na2S2O3溶液滴定多余的I2,用去15.00 mL 0.100 0 mol·L-1 Na2S2O3溶液。
①步骤b中用ZnCO3除去Na2S的离子方程式为____________。
②判断步骤c中滴定终点的方法为______________。
③计算试样中Na2S·9H2O和Na2S2O3·5H2O的质量分数,写出计算过程__________。
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某化肥厂氨和空气(设氧气的体积分数为0.2,空气式量为29)生产硝酸铵过程如下:
其中①、②的反应方程式为:4NH3 + 5O2 ——→ 4NO+6H2O, 4NO+3O2+2H2O → 4HNO3
(1)若原料气的密度为1.25g/L(标准状况),则氨气与空气的体积比_________。
(2)若生产硝酸的氨气与空气中的氧气恰好完全反应,且硝酸全部溶解反应产生的水中,所得硝酸溶液的物质的量浓度为____________(保留2位小数,此时硝酸溶液的密度为1.38g/cm3)。
(3)若不考虑副反应且各步反应均完全,为使生产过程中不再补充空气,则原料气中氨气(包含第③步被硝酸吸收的氨气)的体积分数最大值为____________。
(4)若实际生产中,反应①的转化率为94%,反应②的转化率为97%,反应③中氨的转化率为98%,硝酸完全转化。求(写出计算过程):
(i)100 m3(已折算到标准状况)氨气最多可生产硝酸铵的质量(kg)。
(ii)合成硝酸铵的整个流程中,氨的总转化率。
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乙二酸(H2C2O4)是一种重要的化工产品,可以使酸性高锰酸钾溶液褪色,其制备工艺流程如下:
氧化时控制反应液温度为55~60℃,边搅拌边缓慢滴加浓HNO3、H2SO4混合液,可发生下列反应:
C6H12O6+18HNO3→3H2C2O4+18NO2↑+12H2O
C6H12O6+6HNO3→3H2C2O4+6NO↑+6H2O
(1)检验氧化后的溶液中是否仍含有葡萄糖的实验方案为________。
(2)氧化时控制反应液温度为55~60℃的原因是________。
(3)若水解时淀粉利用率为80%,氧化时葡萄糖的利用率为80%,结晶时有10%的乙二酸遗留在溶液中。则30 kg淀粉可生产乙二酸的质量为________。
(4)生产中产生的NOx用氧气和水吸收后产生硝酸循环利用,若尾气NOx中n(NO2)︰n(NO)=2︰1,且NOx的吸收转化率为90%。计算:理论上,每生产9 kg 乙二酸至少需要补充质量分数为63%的硝酸溶液多少千克。(写出计算过程)
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计算后填空:
(1)在标准状况下,448 mL某气体的质量为0.64 g,这种气体的相对分子质量为________。
(2)某氯化铁与氯化钠的混合液,已知c(Fe3+)=0.2 mol·L-1,c(Cl-)=1 mol·L-1。则c(Na+)为_____________。
(3)19 g某二价金属的氯化物RCl2中含有0.4 mol的Cl-,则R的相对原子质量为__________。
(4)V L Fe2(SO4)3溶液中含Fe3+ m g,则溶液中SO42-的物质的量浓度为___________mol·L-1。
(5)在无土栽培中,配制1 L含5 mol NH4Cl、1.6 mol KCl、2.4 mol K2SO4的某营养液,若用KCl、NH4Cl、(NH4)2SO4配制,则需KCl、NH4Cl的物质的量分别为________、________。
(6)如图所示,分别向密闭容器内可移动活塞的两边充入空气(已知空气体积占整个容器容积的1/4)、H2和O2的混合气体,在标准状况下,若将H2、O2的混合气体点燃引爆,活塞先左弹,恢复原温度后,活塞右滑停留于容器的中央。则原来H2、O2的体积之比可能为_________________。
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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2.000g样品在空气中充分灼烧(假设杂质不参加反应),将生成的SO2气体与足量Fe2(SO4)3溶液完全反应后,用浓度为0.3360mol·L-1的KMnO4标准溶液滴定至终点,消耗KMnO4溶液25.00mL。
已知:①4FeS2+11O22Fe2O3+8SO2
②SO2+2Fe3++2H2O→SO42-+2Fe2++4H+
③MnO4-+5Fe2++8H+→Mn2++5Fe3++4H2O
(1)样品中FeS2的质量分数是________。(用小数表示,保留三位,下同)
(2)煅烧1000 t该黄铁矿生产出997.9 t硫酸铵,若黄铁矿制取硫酸时的利用率为0.800,则在制取硫酸铵时硫酸的利用率为________。
(3)为使黄铁矿充分燃烧,工业上使用过量空气(设空气中O2的体积分数为0.200),当空气过量20%时,煅烧后气体中SO2的体积分数是多少?
(4)若接触室导出的气体中含体积分数为0.0672的SO3。把出口气体送进吸收塔,用质量分数为0.980的硫酸吸收,可得到“发烟H2SO4”(H2SO4和SO3的混合物,其中含质量分数为0.200的SO3)。计算吸收106 m3出口气体(已折算为标准状况)所需要质量分数为0.980的硫酸的质量。
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(本题共14分)铜有多种化合物,氧化亚铜(Cu2O)、氯化亚铜(CuCl)、氯化铜(CuCl2)、CuSO4等。
完成下列计算:
(1)波尔多液是由硫酸铜、生石灰和水配制成的杀菌剂,不同情况下需要配制不同的比例。现配制按质量比CuSO4:CaO:H2O =1:2:200的波尔多液50Kg。
需要用CuSO4·5H2O g,CaO mol
(2)某工厂以精辉铜矿(主要成分为Cu2S)为原料冶炼金属铜,精辉铜矿中含23%杂质,日均产含Cu量97.5%的粗铜42t。
已知:总反应式 Cu2S+O22Cu+SO2
日均需精辉铜矿 t,日均产SO2标准状况下体积 L
(3)印刷线路板的铜能被FeCl3的溶液腐蚀,将印刷线路板浸入200mL FeCl3溶液中,有11.2g Cu被腐蚀掉。取出印刷线路板,向溶液中加入11.2g铁粉,充分反应溶液中还有4.8g不溶物。计算原FeCl3溶液的物质的量浓度。
(4)制备铜的某化合物晶体。取5.12g Cu、14.5mol/L HNO3 15 mL、6.0 mol/L HC1 50mL,混合后Cu完全反应,反应后溶液有中水54.32g,再经水浴保温蒸发掉42g水,冷却至20℃并过滤,得到8.12g晶体。通过计算推断此晶体的化学式 。
已知:20℃溶解度 CuC12·2H2O 73g /100g H2O Cu(NO3)2·3H2O 125g /100g H2O
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(本题共14分)已知:硝酸铜受热易分解。
170℃时,2Cu (NO3)22CuO4NO2↑O2↑开始分解,至250℃分解完全。(其中2NO2N2O4,2NO22NOO2等反应忽略不计)。
800℃时,4CuO2Cu2OO2↑ 开始分解,至1000℃以上分解完全。
54.取5.64g无水硝酸铜,加热至1000℃以上,将生成的气体导入足量的NaOH溶液充分吸收后,还有逸出的气体是 (填分子式),体积(标准状况)为 ;将吸收液加水稀释到100mL,此溶液中的物质的量浓度为 。
55.取5.64g无水硝酸铜加热至某温度分解后的残留固体中含有1.60g CuO,则残留固体的质量可能是 。
实验证明,当温度达到1800℃时,Cu2O也会发生分解:2Cu2O4CuO2↑
56.取8.00g CuO,加热到1800℃左右,冷却后称得质量为6.88g,通过计算求出反应后剩余固体中各成分的物质的量之比。
57.取8.00g CuO,通入一定量H2并加热,使其部分还原为Cu和Cu2O,且其中n (Cu2O)n (Cu)x。将此混合物溶于足量的稀硫酸中(Cu2O2HCuCuH2O),充分反应后过滤得到Cu y g,试求未被还原的CuO的物质的量(用含x、y的代数式表示)。
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化学需氧量(chemical oxygen demand,简称COD)表示在强酸性条件下重铬酸钾氧化一升污水中有机物所需的氧化剂的量,并换算成以氧气为氧化剂时,1 L水样所消耗O2的质量(mg·L-1)计算。COD小,水质好。某湖面出现赤潮,某化学兴趣小组为测定其污染程度,用1.176 g K2Cr2O7固体配制成100 mL溶液,现取水样20.00 mL,加入10.00 mL K2Cr2O7溶液,并加入适量酸和催化剂,加热反应2 h。多余的K2Cr2O7用0.100 0 mol·L-1Fe(NH4)2(SO4)2溶液12.00 mL恰好反应完,此时,发生的反应是Cr2O+6Fe2++14H+===2Cr3++6Fe3++7H2O。
(已知K2Cr2O7和有机物反应时被还原为Cr3+,K2Cr2O7的相对分子质量为294)
(1)K2Cr2O7溶液的物质的量浓度为______________ mol·L-1。
(2)求该湖水的COD为____________mg·L-1。
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有50 mL NaOH溶液,向其中逐渐通入一定量的CO2,随后取此溶液10 mL将其稀释至100 mL,并向此稀释后的溶液中逐滴加入0.1 mol·L-1的HCl溶液,产生的CO2气体体积(标况)与所加入的盐酸的体积之间的关系如下图所示:
试分析:
(1)通入CO2后溶液中的溶质为________________。
(2)原NaOH溶液物质的量浓度为________________。
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