氨气是化学工业上应用非常广泛的物质。下面仅是它在两方面的重要用途。
“侯氏制碱法”的发明为振兴中国化工工业做出了重要贡献。制碱法的第一步反应是向饱和氨化盐水中通入二氧化碳,该反应可表示为:NaCl + CO2 + NH3 + H2O → NaHCO3↓+ NH4Cl
现在45℃时,取117g食盐配制成饱和溶液,向其中通入适量氨气后,再向其中通入二氧化碳,使反应进行完全。试计算并回答下列问题(计算结果取三位有效数字)(有关物质的溶解度数据如表,单位:g/100g水)。
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NaCl |
NaHCO3 |
NH4Cl |
10℃ |
35.8 |
8.15 |
33.0 |
45℃ |
37.0 |
14.0 |
50.0 |
(1)117g食盐理论上可以制取纯碱 g;
(2)45℃反应完毕后,有晶体析出;溶液中剩余水 g,析出晶体的质量 g。
(3)过滤除去析出的晶体后再降温至10℃,又有晶体析出,计算所析出晶体的质量共 克
工业制硝酸也是氨气重要用途之一,反应如下:
4NH3+5O2→4NO+6H2O 2NO+O2→2NO2 3NO2+H2O→2HNO3+NO
将a mol的NH3与b mol的O2混合后,充入一密闭容器,在Pt存在下升温至700℃,充分反应后,冷却至室温。(4)请讨论b∕a的取值范围及与之对应的溶液的溶质及其物质的量,将结果填于下表中:
b∕a的取值范围 |
溶质 |
溶质物质的量 |
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![]() |
—— |
—— |
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向27.2Cu和Cu2O的混合物中加入某浓度的稀硝酸0.5L,固体物质完全反应,生成NO 和Cu(NO3)2.在所得溶液中加入1.0mol/L 的NaOH溶液1.0L,此时溶液呈中性,金属离子已完全沉淀,沉淀质量为39.2g,请列式计算
(1)Cu与Cu2O 的物质的量之比?
(2)硝酸的物质的量浓度?
抗击“非典”期间,过氧乙酸是广为使用的消毒剂,它可由H2O2和、冰醋酸反应制取,所以在过氧乙酸中常含有残留的H2O2。测定产品中过氧乙酸浓度c0涉及下列反应:
①MnO4- +
H2O2+
H+ ═
Mn2+ +
O2 +
H2O
② H2O2 + 2I- + 2 H+ ═ I2 + 2 H2O
③+ 2I- + 2 H+═ CH3COOH + I2 + 2 H2O
④I2 + 2S2O32- ═ S4O62- + 2 I-
请回答下列问题:
(1)配平反应①的离子方程式:MnO4- +
H2O2+
H+ ═
Mn2++
O2 +
H2O
(2)用Na2S2O3标准溶液滴定I2是(反应④)选用的指示剂是。
(3)取b0mL待测液,用硫酸使溶液酸化,再用浓度为a1mol·L-1的KMnO4标准溶液滴定其中的H2O2,耗用的KMnO4体积为b1mL(反应①,滴定过程中KMnO4不与过氧乙酸反应)。
另取b0mL待测液,加入过量的KI,并用硫酸使溶液酸化,此时过氧乙酸和残留的H2O2都能跟KI反应生成I2(适应②和③)。再用浓度为a2mol·L-1的Na2S2O3标准溶液滴定生成的I2,,耗用Na2S2O3的体积为b2mL。
请根据上述实验数据计算过氧乙酸的浓度(用含a1、a2、 b1 、b2、b0的代数表示)
c0 =.
(4)为计算待测液中过氧乙酸的浓度c0,加入的KI的质量已过量但没有
准确称量,是否影响测定结果(填是或否)。
(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步中离子方程式。
(2)计算工业甲醇的质量分数。
将35.8gNa2CO3和NaHCO3的固体混合物溶于足量水中,向其中逐滴加入1mol·L-1的盐酸至不再产生气体为止,测得共产生CO28.96L(标准状况)(气体溶解忽略不计)。回答:
⑴原混合物中Na2CO3为 _______________g
⑵若以滴加盐酸的体积为V(mL),产生气体的物质的量为n(mol),建立n=f(V)的函数关系,将V在不同取值时,n=f(V)的关系式填入下表并作图
V值 |
n=f(V) |
有一稀硫酸和稀硝酸的混合酸,其中H2SO4和HNO3物质的量浓度分别是4mol/L和2mol/L,取10mL此混合酸,向其中加入过量的铁粉,待反应结束后,可产生标准状况下的气体多少升?(设反应中HNO3被还原成NO)