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13.用NA表示阿伏加德罗常数,下列说法中正确的是(  )
A.在常温常压下,11.2 L氯气所含的原子数目为NA
B.32g氧气含的原子数目为NA
C.5.6g铁与足量盐酸反应生成标准状况下H2的体积为2.24L
D.2L 0.1mol•L-1 K2SO4溶液中离子总数约为1.4NA

分析 A、常温常压下,气体摩尔体积大于22.4L/mol;
B、氧气由氧原子构成;
C、求出铁的物质的量,然后根据反应后铁变为+2价来分析;
D、求出硫酸钾的物质的量,然后根据1mol硫酸钾中含3mol离子来分析.

解答 解:A、常温常压下,气体摩尔体积大于22.4L/mol,故11.2L氯气的物质的量小于0.5mol,则原子数小于NA个,故A错误;
B、氧气由氧原子构成,故32g氧气中含有的氧原子的物质的量n=$\frac{32g}{16g/mol}$=2mol,即2NA个,故B错误;
C、5.6g铁的物质的量为0.1mol,而反应后铁变为+2价,故0.1mol铁失去0.2mol电子,能将0.2mol氢离子还原为0.1mol氢气,在标况下体积为2.24L,故C正确;
D、溶液中硫酸钾的物质的量n=CV=0.1mol/L×2L=0.2mol,而1mol硫酸钾中含3mol离子,故由硫酸钾电离出的离子为0.6mol,即使再加上由水微弱电离出的氢离子和氢氧根,也要远小于1.4NA个,故D错误.
故选C.

点评 本题考查了阿伏伽德罗常数的有关计算,熟练掌握公式的使用和物质的结构是解题关键,难度不大.

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科目:高中化学 来源: 题型:解答题

3.碳和氮是动植物体中的重要组成元素,向大气中过度排放二氧化碳会造成温室效应,氮氧化物会产生光化学烟雾,目前,这些有毒有害气体的处理成为科学研究的重要内容.
(1)用活性炭还原法处理氮氧化物.有关反应为:C(s)+2NO(g)?N2(g)+CO2(g).
某研究小组向一个容器容积为3L且容积不变的密闭真空容器(固体试样体积忽略不计)中加入NO和足量的活性炭,在恒温(T1℃)条件下反应,测得不同时间(t)时各物质的物质的量(n)如表:
n/mol
t/min
NON2CO2
02.0000
101.160.420.42
200.800.600.60
300.800.600.60
①0min~10min以v(N2)表示的反应速率为0.014mol/(L•min).
②根据表中数据,计算T1℃时该反应的平衡常数为0.56(保留两位小数).若某一时刻,容器中有1.2molC、1.2molNO、0.75molN2和1.08molCO2,此时v(正)=v(逆)(填“>、<、=”)
③下列各项能判断该反应达到平衡状态的是AC(填序号字母).
A.v(NO)(正)=2v(N2(逆)         B.容器内CO2和N2的体积比为1:1
C.混合气体的平均相对分子质量保持不变     D.容器内压强保持不变
④一定温度下,随着NO的起始浓度增大,则NO的平衡转化率不变(填“增大”、“不变”或“减小”).
(2)将水蒸气通过红热的碳即可产生水煤气.已知:C(s)+H2O(g)?CO(g)+H2(g)△H=+131.3kJ•mol-1,C(s)+CO2(g)?2CO(g)△H=+172.5kJ•mol-1,则CO(g)+H2O(g)?CO2(g)+H2(g)的焓变△H=-41.2kJ•mol-1
(3)在3L容积可变的密闭容器中发生上述反应:H2(g)+CO2(g)?H2O(g)+CO(g),恒温下c(CO)随反应时间t变化的曲线Ⅰ如图所示.
①若在t0时改变一个条件,使曲线Ⅰ变成曲线Ⅱ,则改变的条件是加入催化剂;

②若在t0时刻将容器体积快速压缩至2L(其他条件不变),请在图中画出c(CO)随反应时间t变化的曲线.

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4.工业上常用铁质容器盛装冷的浓硫酸.为研究铁质材料与浓硫酸的反应,某学习小组进行了以下探究活动:
【探究一】
(1)甲同学将已去除表面氧化物的铁钉(碳素钢)放入冷浓硫酸中,10分钟后移入硫酸铜溶液中,片刻后取出观察,铁钉表面无明显变化,其原因是铁表面被钝化.
(2)甲同学另称取铁钉10.0g放入25.0mL浓硫酸中,加热,充分应后得到溶液X并收集到气体Y.甲同学认为X中可能含有Fe3+也可能含有Fe2+.若要确认此结论,应用ad(选填序号).
a.KSCN溶液    b.铁粉和KSCN溶液     c.氨水    d.酸性KMnO4溶液
(3)乙同学取448mL(标准状况)气体Y通入足量溴水中,溴水褪色,发生反应的离子方程式为:SO2+Br2+2H2O=2HBr+H2SO4
然后加入足量BaCl2溶液,经适当操作后得干燥固体2.33g.由此推知气体Y中SO2的体积分数为50%.
【探究二】
分析乙同学实验中SO2体积分数的结果,丙同学认为气体Y中除水蒸气外还可能含有Z和W气体.为此设计了如图探究实验装置(图中夹持仪器省略).

(4)装置B中试剂的作用是检验SO2是否除尽.
(5)丙同学认为用如图中的D、E、F装置可证明气体Y中还含有Z,则Z气体为H2(化学式),证明Z气体的实验现象为黑色固体变红,且无水硫酸铜变蓝;F装置的作用是防止空气中水进入到E
(6)认为气体Y中还含有W的理由是C+2H2SO4(浓)$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CO2↑+2SO2↑+2H2O(用化学方程式表示).为确认W的存在,需在装置中添加M于c(选填序号).
a.A之前      b.A-B间       c.B-C间       d.C-D间.

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1.将一定量的镁和铜组成的混合物加入到稀硝酸中,金属完全溶解(假设反应中还原产物只有NO).向反应后的溶液中加入3mol/L NaOH溶液至沉淀完全,测得生成沉淀的质量比原合金的质量增加5.1g.下列叙述不正确的是(  )
A.当金属全部溶解时收集到NO气体的体积一定为2.24 L
B.当生成的沉淀量达到最大时,消耗NaOH溶液的体积V≥100mL
C.参加反应的金属的总质量3.6g<m<9.6 g
D.当金属全部溶解时,参加反应的硝酸的物质的量一定是0.4 mol

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8.对氨基苯甲酸可用甲苯为原料合成,已知苯环上的硝基可被还原为氨基:+3Fe+6HCl→+3FeCl2+2H2O,产物苯胺还原性强,易被氧化,则由甲苯合成对氨基苯甲酸的步骤合理的是(  )
A.甲苯$\stackrel{硝化}{→}$X$\stackrel{氧化甲基}{→}$Y$\stackrel{还原硝基}{→}$对氨基苯甲酸
B.甲苯$\stackrel{氧化甲基}{→}$X$\stackrel{硝化}{→}$Y$\stackrel{还原硝基}{→}$对氨基苯甲酸
C.甲苯$\stackrel{还原}{→}$X$\stackrel{氧化甲基}{→}$Y$\stackrel{硝化}{→}$对氨基苯甲酸
D.甲苯$\stackrel{硝化}{→}$X$\stackrel{还原硝基}{→}$Y$\stackrel{氧化甲基}{→}$对氨基苯甲酸

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18.设NA为阿伏加德罗常数,下列叙述正确的是(Fe 56、C 12、O 16)(  )
A.1mol•L-1NaHCO3溶液中的Na+数为NA
B.常温时,4.4gCO2所含的氧原子数为0.2NA
C.5.6g Fe与足量稀硝酸反应,转移电子数为0.2NA
D.1molNa 与O2 反应生成Na2O2和Na2O电子转移数为0.1NA

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5.甲醇对水质会造成一定的污染,有一种电化学法可消除这种污染,其原理是通电后,将Co2+氧化成Co3+,然后以Co3+作氧化剂把水中的甲醇氧化成CO2而净化.实验室用如图装置模拟上述过程:
①完成除去甲醇的离子方程式:6Co3++CH3OH+H2O═CO2+6Co2++6H+
②若如图装置中的电源为甲醇-空气-KOH溶液的燃料电池,则电池负极的电极反应式:CH3OH-6e-+8OH-═CO32-+6H2O;
③净化含1mol甲醇的水,理论上燃料电池需消耗KOH2mol.

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2.硅是微电子工业和太阳能发电的基础材料,获得高纯硅的方法很多.
(1)目前已工业化进行的方法是由液氨存在下用NH4Cl与Mg2Si 反应可制取SiH4,该反应的化学方程式为Mg2Si+4NH4Cl=SiH4+2MgCl2+4NH3,硅烷再分解即可得高纯硅.
(2)2003年Toshiyuki Nohira等人采用CaCl2为熔盐体系,用石墨作阳极,采用图1特制的阴极,由SiO2直接电解制得纯硅,总反应方程式为:SiO2 $\frac{\underline{\;\;\;\;\;\;\;电解\;\;\;\;\;\;\;}}{熔融CaCl_{2}}$ Si+2O2↑则阴极的电极反应式为SiO2+4e-=Si+2O2-;阳极石墨块除作为电极外,另一作用是将阳极生成的O2转变为CO2、CO.

(3)西门子生产高纯硅关键工艺之一是SiCl4氢化为SiHCl3,原理为:SiCl4(g)+H2(g)?SiHCl3(g)+HCl(g)△H.反应的分压常数(平衡分压p代替平衡浓度c,分压=总压×物质的量分数)与温度的关系如图2.
①该反应为△H>0(选填:“>”“<”“=”)
②平衡常数Kp=$\frac{P(SiHC{l}_{3})•P(HCl)}{P(CC{l}_{4})•P({H}_{2})}$.
③提高SiCl4转化为SiHCl3的转化率除可改变温度外,还可以采取的措施是提高n(H2)/n(SiCl4)投料比.
④该工艺是在无水条件下进行的,以避免发生:SiHCl3+3H2O═H2SiO3+3HCl+H2↑,该反应中每水解1molSiHCl3,转移电子的物质的量为2mol.

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3.以下是25℃时几种难溶电解质的溶解度:
难溶电解质Mg(OH)2Cu(OH)2Fe(OH)2Fe(OH)3
溶解度/g9×10-41.7×10-61.5×10-43.0×10-9
在无机化合物的提纯中,常利用难溶电解质的溶解平衡原理除去某些杂质离子.例如:
①为了除去氯化铵中的杂质Fe3+,先将混合物溶于水,再加入一定量的试剂反应,过滤结晶即可;
②为了除去氯化镁晶体中的杂质Fe3+,先将混合物溶于水,加入足量的氢氧化镁,充分反应,过滤结晶即可;
③为了除去硫酸铜晶体中的杂质Fe2+,先将混合物溶于水,加入一定量的H2O2,将Fe2+氧化成Fe3+,调节溶液的pH=4,过滤结晶即可.
请回答下列问题:
(1)上述三种除杂方案都能够达到很好的效果,Fe3+、Fe2+都被转化为Fe(OH)3(填化学式)而除去.
(2)①中加入的试剂应该选择氨水为宜,其原因是不会引进新的杂质.
(3)②中除去Fe3+所发生的总反应的离子方程式为2Fe3++3Mg(OH)2=3Mg2++2Fe(OH)3
(4)下列与方案③相关的叙述中,正确的是ACDE(填字母).
A.H2O2是绿色氧化剂,在氧化过程中不引进杂质,不产生污染
B.将Fe2+氧化为Fe3+的主要原因是Fe(OH)2沉淀比Fe(OH)3沉淀较难过滤
C.调节溶液pH=4可选择的试剂是氢氧化铜或碱式碳酸铜
D.Cu2+可以大量存在于pH=4的溶液中
E.在pH>4的溶液中Fe3+一定不能大量存在.

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