【題目】綠礬(FeSO47H2O)硫酸法生產一種稀有金屬產品過程中產出的副產品,產品外觀為淡綠色或淡黃綠色結晶固體.加入適量可調節(jié)堿性水中的pH,與水中懸浮物有機結合,并加速沉淀,主要應用于水質凈化和工業(yè)廢水處理,同時具有殺菌作用.
(1)98% 1.84g/cm3的濃硫酸在稀釋過程中,密度下降,當稀釋至50%時,密度為1.4g/cm3 , 50%的硫酸物質的量濃度為(保留兩位小數(shù)),50%的硫酸與30%的硫酸等體積混合,混合酸的濃度為(填>、<、=“)40%“.
(2)實際生產用20%發(fā)煙硫酸(100克發(fā)煙硫酸含SO320克)配制稀硫酸,若用SO3nH2O表示20%的發(fā)煙硫酸,則n=(保留兩位小數(shù)).
(3)綠礬在空氣中容易被部分氧化為硫酸鐵,現(xiàn)取7.32克晶體溶于稀鹽酸后,加入足量的BaCl2溶液,過濾得沉淀9.32克;再通入112mL(標準狀況)氯氣恰好將Fe2+完全氧化,推測晶體的化學式為 .
(4)硫酸亞鐵銨[(NH4)2SO4FeSO46H2O](俗稱莫爾鹽),較綠礬穩(wěn)定,在分析化學中常用來配制Fe2+的標準溶液,用此Fe2+的標準溶液可以測定剩余稀硝酸的量.現(xiàn)取8.64克Cu2S和CuS的混合物用200mL 2mol/L稀硝酸溶液處理,發(fā)生反應如下: 10NO3﹣+3Cu2S+16H+=6Cu2++10NO↑+3SO42﹣+8H2O
8NO3﹣+3CuS+8H+=3Cu2++3SO42﹣+8NO↑+4H2O
剩余的稀硝酸恰好與V mL 2mol/L (NH4)2Fe(SO4)2溶液完全反應.
已知:NO3﹣+3Fe2++4H+=NO↑+3Fe3++2H2O
①V值范圍 .
【答案】
(1)7.14mol?L﹣1;>
(2)0.77
(3)FeSO4?Fe2(SO4)3?10H2O
(4)42~60mL
【解析】解:(1)密度為1.4g/cm3、質量分數(shù)為50%的硫酸物質的量濃度為: mol/L≈7.14mol/L;假如50%的硫酸與30%的硫酸密度相同,則混合后硫酸的質量分數(shù)為40%,由于50%的硫酸的密度大于30%的硫酸,所以混合后溶液中硫酸的質量偏大,硫酸的質量分數(shù)大于40%,所以答案是:7.14 molL﹣1;>;(2)20%發(fā)煙硫酸可表示為SO3nH2O,通過整理即為:nH2SO4(1﹣n)SO3 , 根據(jù)20%發(fā)煙硫酸中H2SO4和SO3的質量關系可得:98n:80(1﹣n)=(1﹣20%):20%,解得n=0.77,所以答案是:0.77;(3)硫酸鋇的物質的量為: =0.04mol,即n(FeSO4)+3n(Fe2(SO4)3)=0.04mol,標況下112mL氯氣的物質的量為: =0.005mol,根據(jù)反應關系式2Fe2+~Cl2可知,硫酸亞鐵的物質的量為:n(FeSO4)=n(Fe2+)=2n(Cl2)0.01mol,則3n(Fe2(SO4)3)=0.04mol﹣0.01mol=0.03mol,7.32克晶體中結晶水的質量為:m(H2O)=7.32g﹣152g/mol×0.01mol﹣400g/mol×0.01mol=1.8g,結晶水的物質的量為:n(H2O)= =0.1mol,所以綠礬晶體中硫酸亞鐵、硫酸銅、水的物質的量之比為0.01mol:0.01mol:0.1mol=1:1:10,所以晶體的化學式為:FeSO4Fe2(SO4)310H2O,所以答案是:FeSO4Fe2(SO4)310H2O;(4)①硝酸的物質的量為:0.20L×2mol/L=0.4mol,假設固體混合物全部為Cu2S,則n(Cu2S)= =0.054mol,需要是硝酸的物質的量為x,
10NO3﹣+ | 3Cu2S+ | 16H+ | → | 6Cu2++ | 10NO↑+ | 3SO42﹣+ | 8H2O |
3 | 16 | ||||||
0.054mol | x |
x= =0.288mol,
剩余的硝酸的物質的量為:0.4mol﹣0.288mol=0.112mol,
0.112mol硝酸和(NH4)2Fe(SO4)2溶液完全反應.
NO3﹣+ | 3Fe2++ | 4H+ | → | NO↑+ | 3Fe3++ | 2H2O |
3mol | 4 | |||||
1×10﹣3VL×2mol/L | 0.112mol |
解得V=42,假設固體混合物全部為CuS,則n(CuS)= =0.09mol,需要硝酸的物質的量為y,
8NO3﹣+ | 3CuS+ | 8H+ | → | 3Cu2++ | 3SO42﹣+ | 8O↑+ | 4H2O |
3 | 8 | ||||||
0.09mol | y |
y= =0.24mol
剩余的硝酸的物質的量為:0.4mol﹣0.24mol=0.16mol.
0.112mol硝酸和(NH4)2Fe(SO4)2溶液完全反應.
NO3﹣+ | 3Fe2++ | 4H+ | → | NO↑+ | 3Fe3++ | 2H2O |
3mol | 4 | |||||
1×10﹣3VL×2mol/L | 0.16mol |
1×10﹣3VL×2mol/L 0.16mol
解得V=60,
所以V值范圍為:42<V<60,
所以答案是:42~60mL.
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【題目】下列敘述正確的是
A. 由3種單體加聚得到
B. 氨基酸溶于過量氫氧化鈉溶液中生成的離子,在電場作用下向陰極移動
C. 甲苯與足量H2加成產物的一氯取代物有5種
D. 分子式為C4H6O2并能與飽和NaHCO3溶液反應生成CO2的有機物有3種(不含立體異構)
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【題目】將一定質量的Mg和Al混合物投入400mL稀硫酸中,固體全部溶解并產生氣體.待反應完全后,向所得溶液中加入NaOH溶液,生成沉淀的物質的量與加入NaOH溶液的體積關系如圖所示.計算:
(1)Mg和Al的總質量為多少g?
(2)硫酸的物質的量濃度為多少?
(3)生成的H2物質的量為多少?
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【題目】KAl(SO4)2·12H2O(明礬)是一種復鹽,在造紙等方面應用廣泛。實驗室中,采用廢易拉罐( 主要成分為Al,含有少量的Fe、Mg雜質)制備明礬的過程如下圖所示;卮鹣铝袉栴}:
(1)請寫出鎵(與鋁同主族的第四周期元素)的原子結構示意圖_________。
(2)為盡量少引入雜質,試劑①應選用______(填標號)。理由是______________。
A.HCl溶液 B.H2SO4 溶液 C.氨水 D.NaOH溶液
(3)沉淀B的化學式為________;將少量明礬溶于水,溶液呈弱酸性,其原因是________(用離子方程式表示)。
(4)科學研究證明NaAlO2 在水溶液中實際上是Na[Al(OH)4](四羥基合鋁酸鈉),易拉罐溶解過程中主要反應的化學方程式為___________________。
(5)常溫下,等pH的NaAlO2 和NaOH兩份溶液中,由水電離出的c(OH-)前者為后者的108倍,則兩種溶液的pH=__________。
(6)已知室溫下,Kw=10×10-14,Al(OH)3AlO2-+H++H2O K=2.0×10-13。Al(OH)3溶于NaOH溶液反應的平衡常數(shù)等于_________。
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【題目】表為元素周期表的一部分,針對表中的①~⑨九種元素,請回答有關問題:
ⅠA | ⅡA | ⅢA | ⅣA | ⅤA | ⅥA | ⅦA | 0 | |
2 | ① | ② | ||||||
3 | ③ | ④ | ⑤ | ⑥ | ⑦ | |||
4 | ⑧ | ⑨ |
(1)⑨的元素符號是 .
(2)在這些元素中,化學性質最不活潑的原子結構示意圖為 .
(3)這些元素的最高價氧化物對應的水化物中,酸性最強的是(填化學式,下同),堿性最強的是 , 顯兩性的是 .
(4)將元素①與氫元素組成的最簡單有機物和⑥的單質按1:1混合后的氣體在光照條件下放置一段時間,最多能得到產物.
(5)用電子式表示④和⑥兩元素形成化合物的過程為 .
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【題目】已知化學反應A2(g) + B2(g) = 2AB(g)的能量變化如圖所示,
判斷下列敘述中正確的是
A. 每生成2分子AB吸收bkJ熱量
B. 該反應熱△H=+(a-b)kJ·mol-1
C. 該反應中反應物的總能量高于生成物的總能量
D. 斷裂1molA—A和1molB—B鍵,放出a kJ能量
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【題目】2016年IUPAC命名117號元素為Ts(中文名“”,tián),Ts的原子核外最外層電子數(shù)是7。下列說法不正確的是( )
A. Ts是第七周期第ⅦA族元素 B. Ts的同位素原子具有相同的電子數(shù)
C. Ts在同族元素中非金屬性最弱 D. HTs易溶于水,穩(wěn)定性強,還原性強
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【題目】(1)Zn-MnO2干電池應用廣泛,其電解質溶液是ZnCl2-NH4Cl混合溶液。
①該電池的負極材料是______________。電池工作時,電子流向______________(填“正極”或“負極”)。
②若ZnCl2-NH4Cl混合溶液中含有雜質Cu2+,會加速某電極的腐蝕,其主要原因是______________。欲除去Cu2+,最好選用下列試劑中的______________(填字母序號)。
a.NaOH b.Zn c.Fe d.NH3·H2O
(2)給你提供純鋅片、純銅片和500mL0.2mol·L-1的H2SO4溶液、導線、1000mL量筒。試用右圖裝置來測定鋅和稀硫酸反應時在某段時間內通過導線的電子的物質的量。
①裝置氣密性良好,且1000mL量筒中已充滿了水,則開始實驗時,首先要______________。
②a電極材料為______________,其電極反應式為______________;b電極材料為______________,其電極反應式為______________。
③當量筒中收集672mL氣體時(已折算成標準狀況下),通過導線的電子的物質的量為_________。
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【題目】1.92g Cu片與一定量的濃HNO3作用,當收集到NO2和NO氣體共1.12L時(標準狀況),金屬銅恰好全部作用.則:
(1)反應中消耗HNO3mol,轉移電子mol.
(2)用排水法收集生成的氣體,最后氣體的體積為L(標準狀況).
(3)向收集到的氣體中通入mL O2(標準狀況)才能使水剛好充滿整個集氣容器.
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