【題目】有一未知的無色溶液,只可能含有以下離子中的若干種:H+、NH4+、K+、Mg2+、Cu2+、Al3+、NO3-、CO32-、SO42-,現(xiàn)取三份100 mL溶液進(jìn)行如下實驗:
①第一份加入足量AgNO3溶液后,有白色沉淀產(chǎn)生。
②第二份加入足量BaCl2溶液后,有白色沉淀產(chǎn)生,經(jīng)洗滌、干燥后,沉淀質(zhì)量為6.99 g。
③第三份逐滴滴加NaOH溶液,測得沉淀與NaOH溶液的體積關(guān)系如圖所示。
根據(jù)上述實驗,完成下列問題:
(1)原溶液中一定不存在的離子是______________。
(2)25~35段發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為__________。
(3)35~40段發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為__________。
(4)實驗所加的NaOH的濃度為________。
(5)原溶液中NO3-的物質(zhì)的量為n(NO3-),根據(jù)提供的圖像和數(shù)據(jù),試計算n(NO3-)的取值范圍為________。
【答案】Cu2+、CO32-、H+ NH4++OH-===NH3·H2O Al(OH)3+OH-===AlO2-+2H2O 2 mol·L-1 n(NO3-)≥0.01 mol
【解析】
根據(jù)無色溶液可知,有顏色的離子不能存在,一定不含Cu2+;
①第一份加足量AgNO3溶液后,有白色沉淀產(chǎn)生,所以推斷一定有CO32-、SO42-兩種離子中的一種;
②第二份加足量BaCl2溶液后,有白色沉淀產(chǎn)生,經(jīng)洗滌、干燥后,沉淀質(zhì)量為6.99g,則推斷一定有CO32-、SO42-兩種離子中的一種;
③第三份逐滴滴加NaOH溶液,由圖可知,開始加入氫氧化鈉溶液時立即有沉淀生成,說明不含有H+;沉淀最大時,滴加氫氧化鈉溶液,沉淀不溶解,說明含有銨根離子。繼續(xù)加入氫氧化鈉時沉淀部分溶解,最后溶液中仍然有沉淀,推斷一定含有Mg2+、Al3+,Mg2+、Al3+和碳酸根離子不共存,所以溶液中一定不含碳酸根離子,含有硫酸根離子,結(jié)合圖象以及電荷守恒解答。
(1)硫酸鋇的物質(zhì)的量是6.99g÷233g/mol=0.03mol,則每一份溶液中硫酸根的物質(zhì)的量是0.03mol。根據(jù)圖像可知與銨根離子反應(yīng)的氫氧化鈉是10mL,溶解氫氧化鋁消耗氫氧化鈉是5mL,則沉淀鋁離子消耗氫氧化鈉是15mL,所以沉淀鎂離子消耗氫氧化鈉是25mL-15mL=10mL。最終得到氫氧化鎂沉淀是0.01mol,所以每一份溶液中鎂離子是0.01mol,與鎂離子反應(yīng)的氫氧化鈉是0.02mol,則氫氧化鈉的濃度是0.02mol÷0.01L=2mol/L,所以每一份溶液中銨根的物質(zhì)的量是0.01L×2mol/L=0.02mol,與氫氧化鋁反應(yīng)的氫氧化鈉是2mol/L×0.005L=0.01mol,則每一份溶液中鋁離子是0.01mol。根據(jù)電荷守恒可知溶液中一定存在硝酸根離子,而鉀離子不能確定,所以根據(jù)以上分析可知原溶液中一定不存在Cu2+、CO32-、H+。
(2)根據(jù)以上分析可知25~35段發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為NH4++OH-=NH3·H2O。
(3)根據(jù)以上分析可知35~40段發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為Al(OH)3+OH-=AlO2-+2H2O。
(4)根據(jù)以上分析可知實驗所加的NaOH的濃度為2 mol·L-1。
(5)如果存在鉀離子,則忽略水的電離,依據(jù)電荷守恒可知每一份溶液中NO3-的物質(zhì)的量n(NO3-)≥0.02mol+0.01mol×2+0.01mol×3-0.03mol×2=0.01mol。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】“溫室效應(yīng)”是全球關(guān)注的環(huán)境問題之一。CO2是目前大氣中含量最高的一種溫室氣體。因此,控制和治理CO2是解決溫室效應(yīng)的有效途徑。
(1)下列措施中,有利于降低大氣中CO2濃度的有:_________。(填字母)
a.減少化石燃料的使用 b.植樹造林,增大植被面積
c.采用節(jié)能技術(shù) d.利用太陽能、風(fēng)能
(2)將CO2轉(zhuǎn)化成有機(jī)物可有效實現(xiàn)碳循環(huán)。CO2轉(zhuǎn)化成有機(jī)物的例子很多,如:
a.6CO2 + 6H2OC6H12O6 b.CO2 + 3H2CH3OH +H2O
c.CO2 + CH4CH3COOH d.2CO2 + 6H2CH2==CH2 + 4H2O
以上反應(yīng)中,最節(jié)能的是_____________,原子利用率最高的是____________。
(3)文獻(xiàn)報道某課題組利用CO2催化氫化制甲烷的研究過程如下:
反應(yīng)結(jié)束后,氣體中檢測到CH4和H2,濾液中檢測到HCOOH,固體中檢測到鎳粉和Fe3O4。
CH4、HCOOH、H2的產(chǎn)量和鎳粉用量的關(guān)系如下圖所示(僅改變鎳粉用量,其他條件不變):
研究人員根據(jù)實驗結(jié)果得出結(jié)論:
HCOOH是CO2轉(zhuǎn)化為CH4的中間體,即:CO2HCOOHCH4
①寫出產(chǎn)生H2的反應(yīng)方程式_______________________________________。
②由圖可知,鎳粉是_______。(填字母)
a.反應(yīng)Ⅰ的催化劑
b.反應(yīng)Ⅱ的催化劑
c.反應(yīng)ⅠⅡ的催化劑
d.不是催化劑
③當(dāng)鎳粉用量從1mmol增加到10mmol,反應(yīng)速率的變化情況是__________。(填字母)
a.反應(yīng)Ⅰ的速率增加,反應(yīng)Ⅱ的速率不變
b.反應(yīng)Ⅰ的速率不變,反應(yīng)Ⅱ的速率增加
c.反應(yīng)ⅠⅡ的速率均不變
d.反應(yīng)ⅠⅡ的速率均增加,且反應(yīng)Ⅰ的速率增加得快
e.反應(yīng)ⅠⅡ的速率均增加,且反應(yīng)Ⅱ的速率增加得快
f.反應(yīng)Ⅰ的速率減小,反應(yīng)Ⅱ的速率增加
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】下列各組物質(zhì)相互反應(yīng)后,沒有堿生成的是 ( )
A. Na2O2溶于水 B. 紅熱的鐵和水蒸氣
C. 金屬鈉投入水中 D. Na2O投入水中
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】(1)已知H2(g)、CO(g)和CH3OH(l)的燃燒熱△H分別為-285.8kJ·mol-1、-283.0kJ·mol-1和-726.5kJ·mol-1。那么用太陽能分解10mol水消耗的能量是____________kJ;
(2)由合成氣(組成為H2、CO和少量的CO2)直接制備二甲醚,其中的主要過程包括以下四個反應(yīng):
甲醇合成反應(yīng):
(i)CO(g) + 2H2(g) = CH3OH(g) △H1 = -90.1kJmol-1
(ii)CO2(g) + 3H2(g) = CH3OH(g) + H2O(g) △H2 = -49.0kJmol-1
水煤氣變換反應(yīng):
(iii)CO(g) + H2O(g) = CO2(g) + H2 (g) △H3 = -41.1kJmol-1
二甲醚合成反應(yīng):
(iV)2 CH3OH(g) = CH3OCH3(g) + H2O(g) △H4 = -24.5kJmol-1
則由H2和CO直接制備二甲醚(另一產(chǎn)物為水蒸氣)的熱化學(xué)方程式為____________。
(3)在容積為1.00L的容器中,通入一定量N2O4,發(fā)生N2O4(g) 2NO2(g), 100℃時,體系中各物質(zhì)濃度隨時間變化如圖所示。在0~60s時段,v(N2O4)=_______________________,
(4)已知反應(yīng)2HI(g)=H2(g) + I2(g)的ΔH= +11kJ·mol-1,1molH2(g)、1mol I2(g)分子中化學(xué)鍵斷裂時分別需要吸收436kJ、151kJ的能量,則1molHI(g)分子中化學(xué)鍵斷裂時需吸收的能量為___________kJ。在716K時,氣體混合物中碘化氫的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)x(HI)與反應(yīng)時間t的關(guān)系如下表
t/min | 0 | 20 | 40 | 60 | 80 | 120 |
x(HI) | 1 | 0.91 | 0.85 | 0.815 | 0.795 | 0.784 |
上述反應(yīng)中,正反應(yīng)速率為v正= k正·x2(HI),逆反應(yīng)速率為v逆=k逆·x(H2)·x(I2),其中k正、k逆為速率常數(shù), 若k正 = 0.0027min-1,在t=40min時,v正=_______min-1
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【題目】實驗室常利用以下反應(yīng)制取少量氮氣:NaNO2+NH4ClNaCl+N2↑+2H2O;關(guān)于該反應(yīng)的下列說法不正確的是( )
A. Na2NO2是氧化劑,NH4Cl是原劑
B. N2既是氧化產(chǎn)物,又是還原產(chǎn)物
C. NH4Cl中氮元素被還原
D. 每生成1molN2轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量為3mol
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】已知室溫時,0.1mo1/L某一元酸HA在水中有0.1%發(fā)生電離,下列敘述錯誤的是
A. 該溶液的pH=4
B. 升高溫度,溶液的pH增大
C. 此酸的電離平衡常數(shù)約為1×10-7
D. 由HA電離出的c(H+)約為水電離出的c(H+)的106倍
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】已知某有機(jī)物A:
①由C、H、O三種元素組成,經(jīng)燃燒分析實驗測定其碳的質(zhì)量分?jǐn)?shù)是64.86%,氫的質(zhì)量分?jǐn)?shù)是13.51%;
②如圖是該有機(jī)物的質(zhì)譜圖
③A的紅外光譜圖上有C-H鍵、O-H鍵、C-O鍵的振動吸收峰.
④A的核磁共振氫譜有兩個峰.請回答:
(1)A的實驗式(最簡式)為_____________,分子式為_____________;
(2)已知A的最簡式能否確定A的分子式(填“能”或“不能”)_______,為什么?________;
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】通過對金屬鈉與水反應(yīng)現(xiàn)象的觀察,不能得出的結(jié)論是
A.金屬鈉導(dǎo)電性強(qiáng)B.金屬鈉密度比水小
C.金屬鈉熔點低D.金屬鈉化學(xué)性質(zhì)活潑
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