【题目】镁、铝的混合物共0.2mol,溶于200mL4mol·L-1的盐酸溶液中,然后再滴加2 mol·L-1的NaOH 溶液。若在滴加NaOH溶液的过程中,沉淀质量m 随加入NaOH溶液的体积V变化情况如图所示。请回答下列问题:
(1)当V1=160mL时,则金属粉末中n(Al)=_____________mol。
(2)V2~V3段发生反应的离子方程式为_____________________________________________________。
(3))若镁、铝的混合物仍为0.2mol,其中镁粉的物质的量分数为a,改用200mL4 mol·L-1的硫酸溶解此混合物后,再加入840mL 2 mol·L-1的NaOH溶液,所得沉淀中无Al(OH)3,则a的取值范围为_______________________。
【答案】0.08 Al(OH)3+OH=AlO2+2H2O 0.6a<1
【解析】
(1)根据图象可知,在滴加NaOH溶液到体积V1=160mL过程中,没有沉淀生成,说明盐酸有剩余,滴加的NaOH用于中和剩余盐酸,V1=160mL时,剩余的HCl与滴加的NaOH恰好完全反应,溶液是MgCl2、AlCl3和NaCl混合液,根据镁原子、铝原子、氯离子、钠离子守恒,列方程求算n(Al);
(2)V2~V3段是氢氧化铝与氢氧化钠反应生成偏铝酸钠与水;
(3)硫酸的物质的量等于HCl的物质的量,故硫酸有剩余,反应后的混合溶液再加入840mL2molL1的NaOH溶液,所得沉淀中无Al(OH)3,Al3+转化为AlO2,溶质为硫酸钠Na2SO4、NaAlO2,由于为金属混合物,则a<1,根据钠离子守恒:n(NaOH)2n(Na2SO4)+n(NaAlO2),根据铝元素守恒用a表示出n(NaAlO2),据此确定a的取值范围。
(1)当V1=160mL时,此时溶液是MgCl2、AlCl3和NaCl的混合液,由Na+离子守恒可知:n(NaCl)=n(Na+)=n(NaOH)=0.16L×2mol/L=0.32mol,200mL4molL1的盐酸溶液中含有HCl的物质的量为:4mol/L×0.2L=0.8mol,设Mg为xmol,Al为ymol,则x+y=0.2,根据Cl离子守恒有:2x+3y+0.32=0.8,联立方程解得:x=0.12、y=0.08;
(2)V2~V3段是氢氧化铝与氢氧化钠反应生成偏铝酸钠与水,反应离子方程式为:Al(OH)3+OH=AlO2+2H2O;
(3)由于为金属混合物,则a<1,Al的物质的量为:0.2×(1a)mol,硫酸的物质的量等于HCl的物质的量,故硫酸有剩余,反应后的混合溶液再加入840mL2molL1的NaOH溶液,所得沉淀中无Al(OH)3,Al3+转化为AlO2,溶质为硫酸钠Na2SO4、NaAlO2,根据铝元素守恒可知:n(NaAlO2)=0.2×(1a)mol,根据钠离子守恒:n(NaOH)2n(Na2SO4)+n(NaAlO2),即:0.84×22×0.2×4+0.2×(1a),解得:a0.6,所以a的取值范围为:故0.6≤a<1。
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【题目】对滴有酚酞试液的下列溶液,操作后颜色变深的是
A. 明矾溶液加热 B. CH3COONa溶液加热
C. 氨水中加入少量NH4Cl固体 D. 小苏打溶液中加入少量NaCl固体
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【题目】恒温恒容条件下,发生反应:3A(g)+B(g)2C(g)△H=-QkJ/mol在3个密闭容器中,按下列方式投入反应物:
Ⅰ.3molA,1molB;Ⅱ.6molA,2molB;Ⅲ.4molC
则在保持恒温恒容反应达到平衡时,下列选项正确的是( )
A.容器Ⅰ与容器Ⅱ中,C的浓度2cⅠ<cⅡ,平衡常数KⅠ=KⅡ,转化率aⅠ>aⅡ
B.容器Ⅰ与容器Ⅲ中,B的体积分数vⅠ%>vⅢ%,反应的能量变化2QⅠ=QⅢ,平衡常数KⅠ2=
C.容器Ⅱ与容器Ⅲ为等效平衡,B的体积分数VⅡ%=VⅢ%,转化率aⅢ+aⅡ=1,反应的能量变化QⅡ+QⅢ=Q
D.容器Ⅰ容器Ⅱ容器Ⅲ中,平衡常数关系为:KⅠ2=KⅡ=
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【题目】现有部分元素的原子结构特点如表,下列叙述中正确的是( )
X | L层电子数是K层电子数的3倍 |
Y | 核外电子层数等于原子序数 |
Z | L层电子数是K层和M层电子数之和 |
W | 共用三对电子形成双原子分子,常温下为气体单质 |
A.W原子结构示意图为
B.元素X和Y只能形成原子个数比为1∶2的化合物
C.元素X比元素Z的非金属性强
D.X、Y、Z、W四种元素不能形成离子化合物
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【题目】如图是某研究性学习小组设计制取氯气并以氯气为反应物进行特定反应的装置
(1)①请写出装置A中发生反应的化学方程式______________________________________
②实验时,通常采用密度为1.19g/cm3、浓度为36.5%的浓盐酸。该浓盐酸的物质的量浓度_______。
③标准状况下,上述反应每生成4.48L氯气,转移电子的物质的量为________mol。
(2)要将C装置接入B和D之间,正确的接法是:a→________→________→d 。
(3)实验开始先点燃A处的酒精灯,打开活塞K,让Cl2充满整个装置,再点燃D处的酒精灯。Cl2通过C装置后进入D,D装置内盛有炭粉,发生氧化还原反应,生成CO2和HCl(g),发生反应的化学方程式为__________________________________________。为了使C装置发挥更好的作用,可向烧杯中加入浓硫酸,加入浓硫酸的作用是_______________________________。
(4) D处反应完毕后,关闭弹簧夹K,移去两个酒精灯,由于余热的作用,A处仍有少量Cl2产生,此时B中的现象是______________________________,B的作用是________________________
(5)A、B、C、D、E装置中有一处需要改进,请画出改进后的装置图 ________________________。
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【题目】有一含NaCl、Na2CO3·10H2O和NaHCO3的混合物,某同学设计如图所示的实验装置,通过测量反应产生的CO2和H2O的质量,来确定该混合物中各组分的质量分数。
(1)实验步骤:
①按图(夹持仪器未画出)组装好实验装置后,首先进行的操作是__________。
②称取样品,并将其放入硬质玻璃管中,称量装浓硫酸的洗气瓶C的质量和装碱石灰的U形管D的质量。
③打开活塞K1、K2,关闭K3,缓缓鼓入空气数分钟,其目的是________。
④关闭活塞K1、K2,打开K3,点燃酒精灯加热至不再产生气体。装置B中发生反应的化学方程式为________、________。
⑤打开活塞K1,缓缓鼓入空气数分钟,然后拆下装置,再次称量洗气瓶C的质量和U形管D的质量。
(2)关于该实验方案,请回答下列问题。
①若加热反应后不鼓入空气,对测定结果的影响是_______________。
②E处干燥管中盛放的药品是碱石灰,其作用是_____________,如果实验中没有该装置,则会导致测量结果NaHCO3的质量_____________(填“偏大”“偏小”或“无影响”)。
③若样品质量为w g,反应后C、D装置增加的质量分别为m1g、m2g,则混合物中Na2CO3·10H2O的质量分数为________(用含w、m1、m2的代数式表示)。
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【题目】化学科学需要借助化学专用语言来描述,现有下列化学用语:①Cl-的结构示意图:;②羟基的电子式:;③HClO的结构式:H—Cl—O;④NaHCO3在水中的电离方程式:NaHCO3=Na++H++CO32-;⑤CO2的比例模型:;⑥原子核内有10个中子的氧原子:188O。其中说法正确的是( )
A.①④⑤⑥B.①②⑥C.①②③⑥D.②③⑤⑥
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【题目】标准状况下VL氨气溶解在1L水中(水的密度近似为1g/mL),所得溶液的密度为ρg/mL,质量分数为ω,物质浓度为c mol/L,则下列关系中不正确的是
A.
B.
C.
D. =1000Vρ/(17V+22400)
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【题目】CH4-CO2催化重整不仅可以得到合成气(CO和H2),还对温室气体的减排具有重要意义。回答下列问题:
(1)CH4-CO2催化重整反应为:CH4(g)+ CO2(g)=2CO(g)+2H2(g) △H=+247kJ/mol;
①有利于提高CH4平衡转化率的条件是____
A. 高温低压 B.低温高压 C.高温高压 D.低温低压
②某温度下,在体积为2 L的容器中加入2 mol CH4、1 mol CO2以及催化剂进行重整反应,达到平衡时CO2的转化率是50%,其平衡常数为_______mol2·L2。
(2)反应中催化剂活性会因积碳反应而降低,同时存在的消碳反应则使积碳量减少。相关数据如下表:
积碳反应CH4(g)= C(s)+2H2(g) | 消碳反应CO2(g)+ C(s)= 2CO(g) | ||
ΔH/(kJ·mol1) | 75 | 172 | |
活化能/(kJ·mol1) | 催化剂X | 33 | 91 |
催化剂Y | 43 | 72 |
①由上表判断,催化剂X____Y(填“优于”或“劣于”),理由是_________________。在反应进料气组成、压强及反应时间相同的情况下,某催化剂表面的积碳量随温度的变化关系如图所示。升高温度时,下列关于积碳反应、消碳反应的平衡常数(K)和速率(v)的叙述正确的是________
A.K积、K消均增加
B.v积减小,v消增加
C.K积减小,K消增加
D.v消增加的倍数比v积增加的倍数‘
②在一定温度下,测得某催化剂上沉积碳的生成速率方v=k·p(CH4)· (k为速率常数)。在p(CH4)一定时,不同p(CO2)下积碳量随时间的变化趋势如图所示,则pa(CO2)、pb(CO2)、pc(CO2)从大到小的顺序为________________。
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