“低碳循环”引起各国的高度重视,而如何降低大气中CO2的含量及有效地开发利用CO2,引起了全世界的普遍重视。所以“低碳经济”正成为科学家研究的主要课题。
(1)用电弧法合成的储氢纳米碳管常伴有大量的碳纳米颗粒(杂质),这种颗粒可用如下氧化法提纯,请完成该反应的化学方程式,并在方框内填上系数。
□C+□KMnO4+□H2SO4 =□CO2↑+□MnSO4 +□K2SO4+□________
(2)将不同量的CO(g)和H2O(g)分别通入到体积为2L的恒容密闭容器中,进行反应CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g),得到如下二组数据:
实验组 | 温度℃ | 起始量/mol | 平衡量/mol | 达到平衡所需时间/min | ||
CO | H2O | H2 | CO | |||
1 | 650 | 4 | 2 | 1.6 | 2.4 | 6 |
2 | 900 | 2 | 1 | 0.4 | 1.6 | 3 |
①实验1条件下,反应从开始至达到平衡,以v(CO2)表示的平均反应速率为________(保留小数点后二位数,下同)。
②实验2条件下平衡常数K=____ _____,该反应为 ________(填“吸热”或“放热”)反应。
(3)已知在常温常压下:
① 2CH3OH(l) +3O2(g)=2CO2(g)+4H2O(g) ΔH1 =-1275.6 kJ/mol
② 2CO (g)+ O2(g)=2CO2(g) ΔH2 =-566.0 kJ/mol
③ H2O(g)=H2O(l) ΔH3 =-44.0 kJ/mol
写出甲醇不完全燃烧生成一氧化碳和气态水的热化学方程式:________。
(4)某实验小组依据甲醇燃烧的反应原理,设计如图所示的电池装置。
①该电池正极的电极反应式为:________;
②该电池工作时,溶液中的OH-向______(填“正”或“负”)极移动。
高三化学计算题中等难度题查看答案及解析
某校课外活动小组为测定已部分脱水的生石膏的组成(xCaSO4·yH2O),做如下实验:将固体加热,测量剩余固体的质量随时间的变化关系,如图所示。
(1)t5~ t6时间段固体质量减轻的原因是产生了两种气体,其中一种能使品红溶液褪色的气体物质的量是_______________________;
(2)x∶y=________________。
高三化学计算题困难题查看答案及解析
金属及其化合物变化多,用途广。请完成下列计算:
(1)等物质的量的镁在氧气中充分灼烧,产物质量为a g,比它在空气中灼烧所得产物增重b g。它在空气中灼烧后的产物中Mg3N2的质量分数是________(用a、b表示,只考虑空气中氮气、氧气参与反应)。
(2)硬铝(因其主要成分,在此仅看作Al-Cu合金)常用于建筑装潢。1.18g某种硬铝恰好与10mL某浓度的硝酸完全反应,生成的混合气体(其中NO2与NO的体积比为2:1)再与448mL氧气(标准状况)混合,恰好能被水完全吸收。
①计算该硝酸的物质的量浓度。
②计算并确定此种硬铝的化学式。
(3)取5.1g Al-Mg合金与200mL 1mol·L-1的NaOH(aq)充分反应,产生气体a L。过滤,向滤液中通入V L CO2后开始出现沉淀,继续通入CO2使沉淀完全。过滤、洗涤、干燥、灼烧,得到固体5.1 g。则a = ________,V = ________。(气体体积均为标准状况)
(4)向Cu、Cu2O和CuO的混合粉末中加入500mL 0.6 mol·L-1 HNO3(aq),恰好完全溶解,同时收集到1120 mL NO(标准状况)。通过计算推断混合粉末中Cu的物质的量。
高三化学计算题困难题查看答案及解析
实验室可由软锰矿(主要成分为MnO2)制备KMnO4,方法如下:高温下使软锰矿与过量KOH(s)和KClO3(s)反应,生成K2MnO4(锰酸钾)和KCl;用水溶解,滤去残渣;酸化滤液,K2MnO4转化为MnO2和KMnO4;再滤去沉淀MnO2,浓缩结晶得到KMnO4晶体。
请回答:
(1)用软锰矿制备K2MnO4的化学方程式是。
(2)K2MnO4转化为KMnO4的反应中氧化剂和还原剂的物质的量之比为________。生成0.1mol还原产物时转移电子________ 个。KMnO4、K2MnO4和MnO2的氧化性由强到弱的顺序是________。
(3)KMnO4能与热的Na2C2O4(aq,硫酸酸化)反应生成Mn2+和CO2。若取用软锰矿制得的KMnO4产品0.165g,能与0.335g Na2C2O4恰好完全反应(假设杂质均不能参与反应),该产品中KMnO4的纯度为________。
高三化学计算题困难题查看答案及解析
常温下电解200 mL一定浓度的NaCl与CuSO4混合溶液,理论上两极所得气体的体积随时间变化的关系如右图Ⅰ、Ⅱ所示(气体体积已换算成标准状况下的体积),根据图中信息进行下列计算:
(1)原混合溶液NaCl和CuSO4的物质的量浓度。
(2)t2时所得溶液的pH。
(3)电解至t3时,消耗水的质量。
高三化学计算题简单题查看答案及解析
硝酸跟金属反应时,随着硝酸浓度的下降和金属活动性的增大,产物中氮元素的化合价会逐渐下降,它们可能是NO2、NO、N2O、N2或NH4NO3中的一种或几种。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):
请回答下列问题:
(1)由图可知,往反应后的澄清溶液中加入NaOH溶液没有立即出现沉淀,其原因是______________________________。
(2)混合物跟稀硝酸充分反应后的产物中铁元素的化合价是___。
(3)写出图中D―→E阶段所发生的反应的离子方程式:____________________。
(4)纵坐标中A点的数值是_________,原硝酸的浓度是_____________。
高三化学计算题中等难度题查看答案及解析
Ⅰ.目前合成的储氢纳米碳管常伴有大量的碳纳米颗粒(杂质),这种颗粒可用氧化气化法提纯,其反应式为:
___C+ K2Cr2O7+___H2SO4===___CO2↑+___Cr2(SO4)3+___K2SO4+___H2O
(1)配平上述化学反应方程式(请将配平的计量数依次填入上式)_____________。
(2)该反应的氧化剂是______________,氧化产物的电子式为__________________。
(3)H2SO4在上述反应中表现出来的性质是________(填选项编号)。
A.酸性 B.氧化性 C.吸水性 D.脱水性
(4)上述反应中若产生0.2 mol CO2 ,则转移电子的物质的量是_________mol。
Ⅱ.三氟化氮(NF3)是一种无色无味的气体,可由氟与氨在一定条件下反应制得。
(1)写出该反应化学方程式并标明电子转移的方向和数目____________________________。
(2)27.0 mL NF3和水充分反应,生成 18.0 mL NO(同温、同压下),写出反应的化学方程式: ______________________________________________________________________。
(3)NF3是一种无色无味的气体,但一旦NF3在空气中泄漏,还是易于发现的。该气体泄漏时的现象是_________________________________________________________________。
高三化学计算题中等难度题查看答案及解析
工业上生产硫酸的原料,一种是黄铁矿,其主要成分为FeS2(S为-1价);另一种是磁黄铁矿,其主要成分是Fe1-xS(S为-2价),式中x通常为0.1~0.2,既含有Fe2+又含有Fe3+。
生产硫酸时将矿石煅烧,发生反应如下:
① 4 FeS2 + 11 O2 → 2 Fe2O3 + 8 SO2
② 4 Fe1-xS + (7-3x) O2 → 2 (1-x) Fe2O3 + 4 SO2
(1)含FeS2 72%的黄铁矿10吨,理论上最多可以生产98%的浓硫酸________吨(矿石中无其他含硫物质)。
(2)若磁黄铁矿Fe1-xS中x=0.1,则Fe1-xS中Fe2+与Fe3+的物质的量之比为________:1。
(3)煅烧矿石时,为了尽可能地将矿石中的硫转变为SO2,需通入过量20%的空气(其中N2与O2的体积比为4:1,假设无其他气体成分),计算磁黄铁矿充分煅烧后排出的气体中SO2的体积分数(用含x的代数式表示)。
(4)将一定量的磁黄铁矿溶于足量的盐酸,充分反应后测得生成S单质2.4g,FeCl2 0.425mol,且溶液中无Fe3+,计算Fe1-xS中的x值(矿石中其他成分不与盐酸反应)。
高三化学计算题困难题查看答案及解析
以下是一些物质的熔沸点数据(常压):
钾 | 钠 | Na2CO3 | 金刚石 | 石墨 | |
熔点(℃) | 63.65 | 97.8 | 851 | 3550 | 3850 |
沸点(℃) | 774 | 882.9 | 1850(分解产生CO2) | ---- | 4250 |
金属钠和CO2在常压、890℃发生如下反应:
4 Na(g)+ 3CO2(g)2 Na2CO3(l)+ C(s,金刚石) △H=-1080.9kJ/mol
(1)上述反应的平衡常数表达式为________;若4v正(Na)=3v逆(CO2),反应是否达到平衡________(选填“是”或“否”)。
(2)若反应在10L密闭容器、常压下进行,温度由890℃升高到1680℃,若反应时间为10min, 金属钠的物质的量减少了0.20mol,则10min里CO2的平均反应速率为________。
(3)高压下有利于金刚石的制备,理由是。
(4)由CO2(g)+4Na(g)=2Na2O(s)+C(s,金刚石) △H=-357.5kJ/mol;则Na2O固体与C(金刚石)反应得到Na(g)和液态Na2CO3(l)的热化学方程式________。
(5)下图开关K接M时,石墨作________极,电极反应式为________。K接N一段时间后测得有0.3mol电子转移,作出y随x变化的图象〖x—代表n(H2O)消耗,y—代表n[Al(OH)3],反应物足量,标明有关数据〗
高三化学计算题极难题查看答案及解析
(9分)计算题
取1.43g Na2CO3·XH2O 溶于水配成10ml 溶液,然后逐滴滴入稀盐酸直至没有气体放出为止,用去盐酸 2.0ml,并收集到112ml CO2(标况)。
求(1)稀盐酸物质的量浓度(2)Na2CO3·xH2O的摩尔质量(3)x值
高三化学计算题简单题查看答案及解析