【題目】有關(guān)物質(zhì)的量的計算是中學化學的重要部分,請回答下列有關(guān)物質(zhì)的量的計算問題。
(1)等質(zhì)量的O2和O3所含分子個數(shù)比為________,所含原子個數(shù)比為_______。
(2)設(shè)NA為阿伏加德羅常數(shù)的數(shù)值,如果a g氧氣中含有的分子數(shù)為b,則c g氧氣在標準狀況下的體積約是__________(用含NA的式子表示)。
(3)在同溫、同壓下,實驗測得CO、N2和O2三種氣體的混合氣體的密度是H2的14.5倍,若其中CO和N2的物質(zhì)的量之比為1∶1,則混合氣體中氧元素的質(zhì)量分數(shù)為__________。
(4)標準狀況下,將V L A氣體(摩爾質(zhì)量為M g/mol)完全溶于0.1 L水(密度1 g/cm3)中,所得溶液的密度為d g/mL,則此溶液的物質(zhì)的量濃度為_______mol/L。
(5)100mL0.3mol/LNa2SO4溶液和50mL0.2mol/LAl2(SO4)3溶液混合后(溶液體積保持不變),溶液中SO42-的物質(zhì)的量濃度為____________。
【答案】3:2 1:1 48.3% mol/L 0.4mol/L
【解析】
(1)根據(jù)可知,等質(zhì)量的O2和O3所含分子個數(shù)之比與摩爾質(zhì)量成反比;
(2)氣體的組分都為氧氣,所以其質(zhì)量與分子數(shù)成正比,據(jù)此計算cg氧氣中的分子數(shù),再計算其物質(zhì)的量,進而計算體積;
(3)首先根據(jù)同溫同壓下,氣體物質(zhì)有以下關(guān)系,計算混合氣體的平均相對分子質(zhì)量,其中CO、N2的相對分子質(zhì)量都是28,因此可看作CO和O2的混合氣體;
(4)根據(jù)公式,進行計算;
(5)混合前后SO42-的物質(zhì)的量不變。
(1)根據(jù)可知,等質(zhì)量的O2和O3所含分子個數(shù)之比與摩爾質(zhì)量成反比,所以二者分子數(shù)之比=48g/mol:32g/mol=3:2,根據(jù)分子構(gòu)成知,其原子個數(shù)之比=(3×2):(2×3)=1:1,故答案為:3:2;1:1;
(2)ag氧氣含有的分子數(shù)為b,設(shè)c g氧氣含有的分子數(shù)為x,氣體的組分都為氧氣,所以其質(zhì)量與分子數(shù)成正比,則有,解得,cg氧氣的物質(zhì)的量為,則其體積為,故答案為:;
(3)混合氣體的密度是H2的14.5倍,同溫同壓下,氣體物質(zhì)有以下關(guān)系,則混合氣體的平均相對分子質(zhì)量為14.5×2=29,CO、N2的相對分子質(zhì)量都是28,因此可看作是CO和O2的混合氣體,設(shè)CO和N2的總物質(zhì)的量為xmol,O2的物質(zhì)的量為ymol,則28x+32y=29(x+y),整理得,若其中CO和N2的物質(zhì)的量之比為1∶1,則混合氣體中氧元素的質(zhì)量分數(shù)為,故答案為:48.3%;
(4)該氣體的物質(zhì)的量為,質(zhì)量為,溶液的體積為,則此溶液的物質(zhì)的量濃度為,故答案為:mol/L;
(5)混合前后SO42-的物質(zhì)的量不變,n(SO42-)=0.1L×0.3mol/L+0.05L×0.2mol/L×3=0.06mol,溶液的體積為150mL,則混合后溶液中SO42-的物質(zhì)的量濃度為,故答案為:0.4mol/L。
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【題目】如圖是化學課外活動小組設(shè)計的用化學電源使LED燈發(fā)光的裝置示意圖。下列有關(guān)該裝置的說法正確的是( )
A.銅片為負極,其附近的溶液變藍,溶液中有Cu2+產(chǎn)生
B.其能量轉(zhuǎn)化的形式主要是“化學能→電能→光能”
C.如果將鋅片換成鐵片,電路中的電流方向?qū)⒏淖?/span>
D.如果將稀硫酸換成檸檬汁,LED燈將不會發(fā)光
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【題目】氫氣、碳氧化物是合成可再生能源甲醇的基礎(chǔ)原料,具有重要的應(yīng)用前景。
(1)已知H2(g)、CO(g)和CH4(g)的燃燒熱分別為285.8 kJ/mol、283.0 kJ/mol和890.0 kJ/mol。一定條件下,CO與H2合成燃燒的熱化學方程式為:CO(g)+3H2(g)=CH4(g)+H2O(l) △H,則△H=___;該反應(yīng)能自發(fā)進行的原因是___。
(2)工業(yè)上一般采用下列兩種反應(yīng)合成甲醇:
反應(yīng)A:CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)
反應(yīng)B:CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)
①一定溫度下,在體積可變的恒壓密閉容器中加入4 mol H2和一定量的CO發(fā)生反應(yīng)A,開始時容器體積為2 L,CO和CH3OH(g)的濃度隨時間變化如圖1所示,10 min時達到平衡,則反應(yīng)A的化學平衡常數(shù)為_______。(結(jié)果保留一位小數(shù))。
②恒溫恒容條件下,在密閉容器中通入等物質(zhì)的量的CO2和H2,下列描述能說明反應(yīng)B已經(jīng)達到平衡狀態(tài)的是___(填序號)。
A. 容器內(nèi)CO2的體積分數(shù)不再變化
B. 當CO2和H2轉(zhuǎn)化率的比值不再變化
C. 當水分子中斷裂2NA個O-H鍵,同時氫分子中斷裂3NA個H-H健
D. 容器內(nèi)混合氣體的平均相對分子質(zhì)量達到34.5,且保持不變
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【題目】NOx(主要指NO和NO2)是大氣主要污染物之一。有效去除大氣中的NOx是環(huán)境保護的重要課題。
(1)用水吸收NOx的相關(guān)熱化學方程式如下:
2NO2(g)+H2O(l)HNO3(aq)+HNO2(aq) ΔH=116.1 kJ·mol1
3HNO2(aq)HNO3(aq)+2NO(g)+H2O(l) ΔH=75.9 kJ·mol1
反應(yīng)3NO2(g)+H2O(l)2HNO3(aq)+NO(g)的ΔH=___________kJ·mol1。
(2)用稀硝酸吸收NOx,得到HNO3和HNO2的混合溶液,電解該混合溶液可獲得較濃的硝酸。寫出電解時陽極的電極反應(yīng)式:____________________________________。
(3)用酸性(NH2)2CO水溶液吸收NOx,吸收過程中存在HNO2與(NH2)2CO生成N2和CO2的反應(yīng)。寫出該反應(yīng)的化學方程式:____________________________________。
(4)在有氧條件下,新型催化劑M能催化NH3與NOx反應(yīng)生成N2。
①NH3與NO2生成N2的反應(yīng)中,當生成1 mol N2時,轉(zhuǎn)移的電子數(shù)為__________mol。
②將一定比例的O2、NH3和NOx的混合氣體,勻速通入裝有催化劑M的反應(yīng)器中反應(yīng)(裝置見題20圖1)。
反應(yīng)相同時間NOx的去除率隨反應(yīng)溫度的變化曲線如題20圖2所示,在50~250 ℃范圍內(nèi)隨著溫度的升高,NOx的去除率先迅速上升后上升緩慢的主要原因是____________________________;當反應(yīng)溫度高于380 ℃時,NOx的去除率迅速下降的原因可能是___________________________。
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【題目】細菌可以促使鐵、氮兩種元素進行氧化還原反應(yīng),并耦合兩種元素的循環(huán)。耦合循環(huán)中的部分轉(zhuǎn)化如下圖所示。
(1)上圖所示氮循環(huán)中,屬于氮的固定的有________(填字母序號)。
a. N2轉(zhuǎn)化為氨態(tài)氮 b. 硝化過程 c. 反硝化過程
(2)氮肥是水體中氨態(tài)氮的主要來源之一。
①氨氣是生產(chǎn)氮肥的主要原料,工業(yè)合成氨的化學方程式為________。
②檢驗氨態(tài)氮肥中NH4+的實驗方案是________。
(3)硝化過程中,含氮物質(zhì)發(fā)生________(填“氧化”或“還原”)反應(yīng)。
(4)氨態(tài)氮與亞硝態(tài)氮可以在氨氧化細菌的作用下轉(zhuǎn)化為氮氣。該反應(yīng)中,當產(chǎn)生0.02 mol氮氣時,轉(zhuǎn)移的電子的物質(zhì)的量為________ mol。
(5)土壤中的鐵循環(huán)可用于水體脫氮(脫氮是指將氮元素從水體中除去),用離子方程式分別說明利用土壤中的鐵循環(huán)脫除水體中氨態(tài)氮和硝態(tài)氮的原理:________、________。
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【題目】室溫下,某一元弱酸HA的電離常數(shù)K=1.6×10-6。向20.00 mL 濃度約為0.1 mol·L-1 HA溶液中逐滴加入0.1000 mol·L-1的標準KOH溶液,其pH變化曲線如圖所示(忽略溫度變化)。請回答下列有關(guān)問題:(已知lg4=0.6)
(1)a點溶液中pH約為________,此時溶液中H2O電離出的c(H+)為________。
(2)a、b、c、d四點中水的電離程度最大的是________點,滴定過程中宜選用__________作指示劑,滴定終點在________(填“c點以上”或“c點以下”)。
(3)滴定過程中部分操作如下,下列各操作使測量結(jié)果偏高的是__________(填字母序號)。
A.滴定前堿式滴定管未用標準KOH溶液潤洗
B.用蒸餾水洗凈錐形瓶后,立即裝入HA溶液后進行滴定
C.滴定過程中,溶液出現(xiàn)變色后,立即停止滴定
D.滴定結(jié)束后,仰視液面,讀取KOH溶液體積
(4)若重復三次滴定實驗的數(shù)據(jù)如下表所示,計算滴定所測HA溶液的物質(zhì)的量濃度為____mol/L(注意有效數(shù)字)。
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【題目】近年來食品安全問題成為社會各界日益關(guān)注的焦點話題.香港地區(qū)食環(huán)署食物安全中心曾對十五個桂花魚樣本進行化驗,結(jié)果發(fā)現(xiàn)十一個樣本中含有孔雀石綠?兹甘G是化工產(chǎn)品,具有較高毒性,高殘留,且長期服用后,容易致癌、致畸,對人體有害。其結(jié)構(gòu)簡式如圖所示。下列關(guān)于孔雀石綠的說法正確的是( )
A.孔雀石綠的分子式為C23H25N2
B.1mol孔雀石綠在一定條件下最多可與6molH2發(fā)生加成反應(yīng)
C.孔雀石綠屬于芳香烴
D.孔雀石綠苯環(huán)上的一氯取代物有5種
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【題目】在一密閉的容器中充入2molA和1molB發(fā)生反應(yīng):2A(g)+B(g)xC(g),達到平衡后,C的體積分數(shù)為w%;若維持容器的容積和溫度不變,按起始物質(zhì)的量A:0.6mol、B:0.3mol、C:1.4mo1充入容器,達到平衡后,C的體積分數(shù)仍為w%,則x的值為
A. 2 B. 3 C. 2或3 D. 無法確定
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【題目】H是一種新型香料的主要成分之一,其合成路線如下(部分產(chǎn)物和部分反應(yīng)條件略去):
已知:①RCH=CH2+CH2==CHR′CH2=CH2+RCH=CHR′;
②B中核磁共振氫譜圖顯示分子中有6種不同環(huán)境的氫原子。
請回答下列問題:
(1)(CH3)2C=CH2的同分異構(gòu)體中存在順反異構(gòu)的有機物的名稱為________。
(2)A的核磁共振氫譜除苯環(huán)上的H外,還顯示________組峰,峰面積比為________。
(3)D分子中含有的含氧官能團名稱是________,E的結(jié)構(gòu)簡式為__________________。
(4)發(fā)生加聚反應(yīng)的化學方程式為____________________________;D和G反應(yīng)生成H的化學方程式為_________________________________________。
(5)G的同分異構(gòu)體中,同時滿足下列條件的有________種(不包括立體異構(gòu))。
①苯的二取代物、谂cFeCl3溶液發(fā)生顯色反應(yīng)、酆埃瑿OO-”結(jié)構(gòu)
(6)參照上述合成路線,以丙烯為原料(無機試劑任選),設(shè)計制備2,3-丁二醇的合成路線_______。
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