为了测定某铜银合金的成分,将30.0g合金溶于80mL13.5mol/L的浓硝酸中,待合金完全溶解后,收集到6.72L(标准状况)NO和NO2的混合气体,并测得溶液中H+浓度为1mol/L。假设反应后溶液的体积仍为80mL,试计算.
(1)被还原硝酸的物质的量。 (2)合金中银的质量分数。
计算题(共16分,写出计算过程)
1). 在标准状况下,224mL某气体的质量为0.40 g。试计算这种气体的摩尔质量。
2). 0.5L1 mol/L的CaCl2溶液,与多少L的0.5 mol/L AlCl3的Cl-的物质的量相等?
3). 若需要2.0 mol/LCuSO4溶液100 mL,配制此溶液应称取CuSO4·5H2O的质量是多少? (已知:CuSO4·5H2O的摩尔质量为250g/mol,CuSO4·5H2O ==CuSO4 + 5H2O)
4).在Cu + 2H2SO4(浓) △CuSO4 + SO2↑ + 2H2O中
①氧化剂是 ,氧化产物
②还原剂和氧化剂的物质的量之比是 ;还原性强弱比较:Cu SO2 (填>或<)。
③若反应中消耗2mol Cu,则反应中转移 mol电子。
在50 mL a mol·L-1的硝酸溶液中,加入6.4g Cu,全部溶解,假设硝酸的还原产物只有NO2和NO,将反应后溶液用蒸馏水稀释至100 mL时测得c(NO3-)=3 mol·L-1。
(1)求稀释后的溶液中H+的物质的量浓度
(2)若a=9,求生成的气体中NO2的物质的量
(3)治理氮氧化物污染的方法之一是用NaOH溶液进行吸收,反应原理如下:
NO2+NO+2NaOH=2NaNO2+H2O、2NO2+2NaOH=NaNO2+NaNO3+H2O。若将上述的NO2和NO的混合气体通入1 mol·L-1的NaOH溶液恰好被吸收,求需要NaOH溶液的体积。
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 。
用黄铜矿炼铜按反应物和生成物可将总反应可以写成:
aCuFeS2 + bSiO2 + cO2 → dCu +e FeSiO3 + fSO2
(1)配平上述化学反应方程式:a =___ b=___ c=___ d=___ e=___ f=___
(2)若2.5吨黄铜矿(含CuFeS280%)发生上述反应,计算生成的SO2在标准状况下的体积(m3)。
(3)若将标准状况下的SO2 280mL通入100mL碘水中充分吸收后,多余的碘用0.182mol/LNa2S2O3溶液滴定(I2 + 2Na2S2O3 =" 2NaI" + Na2S4O6),用去Na2S2O3溶液5.50mL。写出SO2通入碘水中反应的离子方程式。
(4)计算(3)中碘水的物质的量浓度。
(8分)工业甲醇的质量分数可以用下列方法测定:
①在稀H2SO4中甲醇被Cr2O72—氧化成CO2和H2O,
反应式为:CH3OH+Cr2O72—+8H+=CO2↑+2Cr3++6H2O;
②过量的Cr2O72—可用Fe2+与之完全反应:
___Cr2O72—+___Fe2++____H+ —_____Cr3++____Fe3++____H2O
现有0.12 g工业甲醇,在H2SO4溶液中与25 mL 0.2 mol·L-1K2Cr2O7溶液反应,多余的K2Cr2O7再用1 mol·L—1FeSO4与其反应,结果用去FeSO4溶液9.6 mL。
(1)配平第②步的离子方程式___________________________
(2)计算工业甲醇的质量分数。
某混合溶液中可能含有的离子如下表所示:
可能大量含有的阳离子 |
H+、Ag+、Mg2+、Al3+、NH、Fe3+ |
可能大量含有的阴离子 |
Cl-、Br-、I-、CO、AlO |
为探究其成分,进行了以下探究实验。
(1)探究一:
甲同学取一定量的混合溶液,向其中逐滴加入氢氧化钠溶液,产生沉淀的物质的量(n)与加入氢氧化钠溶液的体积(V)的关系如图所示。
①该溶液中一定含有的阳离子是______________,其对应物质的量浓度之比为________,一定不存在的阴离子是_____________;
②请写出沉淀减少过程中发生反应的离子方程式_____________________________。
(2)探究二:
乙同学检测到该溶液中含有大量的Cl-、Br-、I-,若向1 L该混合溶液中通入一定量的Cl2,溶液中Cl-、Br-、I-的物质的量与通入Cl2的体积(标准状况)的关系如下表所示,分析后回答下列问题:
Cl2的体积(标准状况) |
5.6 L |
11.2 L |
22.4 L |
n (Cl-) |
2.5 mol |
3.0 mol |
4.0 mol |
n (Br-) |
3.0 mol |
2.8 mol |
1.8 mol |
n (I-) |
x mol |
0 |
0 |
①当通入Cl2的体积为5.6 L时,溶液中发生反应的离子方程式为_______________;
②原溶液中Cl-、Br-、I-的物质的量浓度之比为______________________。
(14分)为测定一置于空气中的某硫酸酸化的FeS04溶液中Fe2+被氧化的百分率,某同学准确量取pH=l(忽略Fe2+、Fe3+的水解)的FeS04溶液200mL,加入过量BaCl2溶液,充分反应后过滤、洗涤、干燥,得到沉淀28.0g;再另取同样的FeS04溶液200mL,向其中加入过量NaOH溶液,搅拌使其充分反应,待沉淀全部变为红褐色后,过滤、洗涤并灼烧所得固体,最终得固体8.0g。
(1)通过计算,填写下表:
C(H+) |
C(SO42—) |
C(Fe2+、Fe3+) |
|
|
|
注:c(Fe2+、Fe3+)表示Fe2+和Fe3+的总的物质的量的浓度
(2)计算原溶液中Fe2+被氧化的百分率。
(3)当Fe2+部分被氧化时,试推导c(Fe2+、Fe3+)与c(H+)、c(SO42—)的关系。
实验室里,用MnO2与浓盐酸反应来制取适量的氯气。现用100mL的浓盐酸与MnO2反应,生成的氯气在标准状况时的体积为5.6L,请计算:
(1)用“双线桥法”标出电子转移情况
MnO2 + 4HCl(浓)MnCl2 + Cl2↑ + 2H2O
(2)理论上需要参加反应的二氧化锰多少克?
(3)被氧化的HCl的质量为多少克?
某1L溶液中含有大量的Cl—、Br—、I—,若向1L该溶液中通入一定量的氯气,溶液中Cl—、Br—、I—的物质的量与通入的氯气的体积(标准状况)的量关系如下表所示,分析后填写下列空白:
V(Cl2)(标况,L) |
2.8 |
5.6 |
11.2 |
n(Cl—) /mol |
1.5 |
1.75 |
2.25 |
n(Br—) /mol |
1.5 |
1.4 |
0.9 |
n(I—)/mol |
a |
0 |
0 |
⑴当通入氯气的体积为2.8L时,溶液中发生的离子反应式只有:
⑵表中a的值为
⑶原溶液中Cl—、Br—、I—物质的量之比为
⑷原溶液中I—的物质的量浓度为
将32.64g铜与200mL一定浓度的硝酸反应,铜完全溶解产生的混合气体在标准状况下的体积为11.2L。请回答:
(1)NO的体积为 L,NO2的体积为 L(各保留二位有效数字)。
(2)待产生的气体全部释放后,向溶液加入VmL amol/L的NaOH溶液,恰好使溶液中的Cu2+全部转化成沉淀,则原硝酸溶液的浓度为 mol/L。
(3)欲使铜与硝酸反应生成的气体在NaOH溶液中全部转化为NaNO3,至少需要30%的双氧水 g。
维生素C又称抗坏血酸,广泛存在于水果、蔬菜中,属于外源性维生素,人体不能自身合成,必须从食物中摄取。其化学式为C6H8O6,相对分子量为176.1,由于分子中的烯二醇基具有还原性,能被I2定量地氧化成二酮基,半反应为:
C6H8O6=C6H6O6+2H++2e jy=0.18V
因此,可以采用碘量法测定维生素C药片中抗坏血酸的含量。具体实验步骤及结果如下:
(1)准确移取0.01667mol/L的K2Cr2O7标准溶液10.00mL于碘量瓶中,加3mol/L H2SO4溶液10mL,10% KI溶液10mL,塞上瓶塞,暗处放置反应5min,加入100mL水稀释,用Na2S2O3标准溶液滴定至淡黄色时,加入2mL淀粉溶液,继续滴定至溶液由蓝色变为亮绿色。平行三次实验,消耗Na2S2O3标准溶液平均体积为19.76mL。
(2)准确移取上述Na2S2O3标准溶液10.00mL于锥瓶中,加水50mL,淀粉溶液2mL,用I2标准溶液滴定至蓝色且30s不褪。平行三次实验,消耗I2标准溶液平均体积为10.15mL。
(3)准确称取0.2205g的维生素C粉末(维生素C药片研细所得)于锥瓶中,加新煮沸过并冷却的蒸馏水100mL,2 mol/L HAc溶液10mL,淀粉溶液2mL,立即用I2标准溶液滴定至蓝色且30s不褪,消耗12.50mL。
(4)重复操作步骤(3),称取维生素C粉末0.2176g,消耗I2标准溶液为12.36mL;称取维生素C粉末0.2332g,消耗I2标准溶液为13.21mL。
根据以上实验结果计算出该维生素C药片中所含抗坏血酸的质量分数。
在900℃的空气中合成出一种含镧、钙和锰 (摩尔比2 : 2 : 1) 的复合氧化物,其中锰可能以 +2、+3、+4 或者混合价态存在。为确定该复合氧化物的化学式,进行如下分析:
⑴ 准确移取25.00 mL 0.05301 mol·L-1的草酸钠水溶液,放入锥形瓶中,加入25 mL蒸馏水和5 mL 6 mol·L-1的HNO3溶液,微热至60~70oC,用KMnO4溶液滴定,消耗27.75 mL。写出滴定过程发生的反应的方程式;计算KMnO4溶液的浓度。
⑵ 准确称取0.4460 g复合氧化物样品,放入锥形瓶中,加25.00 mL上述草酸钠溶液和30 mL 6 mol·L-1的HNO3溶液,在60~70oC下充分摇动,约半小时后得到无色透明溶液。用上述KMnO4溶液滴定,消耗10.02 mL。根据实验结果推算复合氧化物中锰的价态,给出该复合氧化物的化学式,写出样品溶解过程的反应方程式。已知La的原子量为138.9。