往容积为10L的密闭容器内通入40molN2和120molH2,在一定条件下进行反应,经2s后达到平衡状态,平衡时c(N2)为2mol/L。(1)用H2的浓度变化表示2s内的平均速率为 。(2) 氮气的转化率是 。 (3) 平衡时混合气体中氨的体积分数是 。(4) 容器内反应前后压强比是 。
如图装置中,容器甲内充入0.1 mol NO气体,干燥管内装有一定量Na2O2,从A处缓慢通入CO2气体.恒温下,容器甲中活塞缓慢由D向左移动,当移至C处时容器体积缩小至最小,为原体积的,随着CO2的继续通入,活塞又逐渐向右移动。(不考虑活塞的磨擦)已知: 2Na2O2 + 2CO2 → 2Na2CO3 + O2(1)已知当活塞移至C处时,干燥管中物质的质量增加了2.24 g。①此时,通入标准状况下的CO2气体多少L?②容器甲中NO2转化为N2O4的转化率是多少?③活塞移至C处后,继续通入a mol CO2,此时活塞恰好回至D处.则a值必 0.01(填大于、小于、等于),其理由是 。(2)若改变干燥管中Na2O2的量,要通过调节甲容器的温度及通入的量CO2,使活塞发生从D到C,又从C到D的移动,则Na2O2的质量最小值应大于________g。
铁盐在工业、农业、医药等领域有重要的价值。(1)将55.600g绿矾(FeSO4∙7H2O,式量为278)在高温下加热,充分反应后生成Fe2O3固体和SO2、SO3、水的混合气体,则生成Fe2O3的质量为 g;SO2为 mol。(2)实验室可用以下方法制备摩尔盐晶体[(NH4)2SO4·FeSO4·6H2O,式量为392]。Ⅰ.将4.400g铁屑(含Fe2O3)与25mL3mol/L H2SO4充分反应后,得到 FeSO4和H2SO4的混合溶液,稀释溶液至100mL,测得其pH=1。①铁屑中Fe2O3的质量分数是 (保留两位小数)。Ⅱ.向上述100mL溶液中加入与该溶液中FeSO4等物质的量的(NH4)2SO4晶体,待晶体完全溶解后蒸发掉部分水,冷却至t℃,析出摩尔盐晶体12.360g,剩余溶液的质量为82.560g。②t℃时,(NH4)2SO4·FeSO4·6H2O的溶解度是 g/100g水(保留两位小数)。(3)黄铁矾是难溶于水且不含结晶水的盐,它由两种阳离子和两种阴离子构成。工业上常用生成黄铁矾的方法除去溶液中的Fe2+,原理是:用氧化剂将Fe2+氧化为Fe3+,Fe3+的水解产物与溶液中某些离子一起生成黄铁矾沉淀。实验室模拟工业过程的操作如下:向1L 0.0500mol/L的稀硫酸中加入16.680g绿矾,完全溶解后,依次加入1.065gNaClO3(式量106.5)和1.610gNa2SO4∙10H2O(式量322),充分反应后,得到9.700g黄铁矾沉淀。所得无色溶液中含有的H+为0.16 mol,SO42—为0.075 mol,Cl—为0.01mol。计算并确定黄铁矾的化学式。
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。
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 。
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)。