(16分) 物质的量是高中化学中常用的物理量,请完成以下有关其内容的计算:
(1)标准状况下,含有相同氧原子数的CO与CO2的体积之比为______。
(2)等温等压下,等体积的O2和O3所含分子个数比为________ ,原子个数比为________ ,质量比为________。
(3)设NA为阿伏加德罗常数的数值,如果a g某气中含有的分子数为b,则c g某气在标准状况下的体积约是________。 (用含NA的式子表示).
(4)配制100mL 1mol•L-1的稀H2SO4溶液,需要用量筒量取浓H2SO4(密度为1.84g•mL-1,质量分数为98%)的体积为_______ mL.
(5)100 mL 某Al2(SO4)3溶液中,n(Al3+)=0.20 mol,则其中c(
)= ______mol/L。
(6)某氯化镁溶液的密度为1.18g/cm3,其中镁离子的质量分数5.6%,300mL该溶液中Cl-的物质的量等于______ .
(1)对工业合成氨条件的探索一直是化学工业的重要课题,在恒温恒容的甲容器、恒温恒压的乙容器中分别进行合成氨反应,如下图(图中所示数据均为初始物理量)。t分钟后反应均达到平衡,生成NH3均为0.4mol(忽略水对压强的影响及氨气的溶解)。
①判断甲容器中的反应达平衡的依据是 .(填写相应编号)
| A.压强不随时间改变 |
| B.气体的密度不随时间改变 |
| C.c(N2)不随时间改变 |
| D.单位时间内生成2molNH3的同时消耗1molN2 |
E.单位时间内断裂3 mol H-H键,同时断裂6 mol N-H键
②该条件下甲容器中反应的平衡常数K=
③该条件下,若向乙中继续加入0.2mol N2,达到新平衡时N2转化率= 。
(2)某甲醇(CH3OH)燃料电池原理如图1所示。
①M区发生反应的电极反应式为_______________________________.
②用上述电池做电源,用图2装置电解饱和食盐水(电极均为惰性电极),则该电解池的总反应离子方程式为: . 假设溶液体积为300mL,当溶液的pH值变为13时(在常温下测定),理论上消耗甲醇的质量为______________(忽略溶液体积变化).
以氨气代替氢气研发氨燃料电池是当前科研的一个热点.
(1)氨燃料电池使用的电解质溶液是2 mol·L-1的KOH溶液,电池反应为:4NH3+3O2 =2N2+6H2O。该反应每消耗1.7g NH3转移的电子数目为 ;
(2)用氨燃料电池电解CuSO4溶液,如右图所示,A、B均为铂电极,通电一段时间后,在A电极上有红色固体析出,则B电极上发生的电极反应式为 ;此时向所得溶液中加入8gCuO固体后恰好可使溶液恢复到电解前的浓度,则电解过程中收集到的气体在标准状况下体积为 L.
(3)纳米级氧化亚铜(Cu2O)是一种重要光电材料。现用铜棒和石墨做电极,饱和食盐水做电解质制备纳米级氧化亚铜(Cu2O),电解反应为
。铜棒上发生的电极反应式为
甲烷作为一种新能源在化工领域应用广泛,请回答下列问题:
(1)高炉冶铁过程中,甲烷在催化反应室中产生水煤气(CO和H2)还原氧化铁,有关反应为:CH4(g)+CO2(g)===2CO(g)+2H2(g) ;ΔH=+260 kJ·mol-1
已知:2CO(g)+O2(g)===2CO2(g) ;ΔH=﹣566 kJ·mol-1
则CH4与O2反应生成CO和H2的热化学方程式为: _____________________.
(2)如下图所示,装置Ⅰ为甲烷燃料电池(电解质溶液为KOH溶液),通过装置Ⅱ实现铁棒上镀铜。
①a处应通入_____(填“CH4”或“O2”),b处电极上发生的电极反应式是:
②电镀结束后,装置Ⅰ中溶液的pH值_____(填写“变大”“变小”或“不变”,下同),装置Ⅱ中Cu2+的物质的量浓度 .
③电镀结束后,装置Ⅰ溶液中的阴离子除了OH―以外还含有_____(忽略水解).
④在此过程中若完全反应,装置Ⅱ中阴极质量变化为12.8 g,则装置Ⅰ中理论上消耗甲烷_______L(标准状况下).
已知氢氟酸、醋酸、氢氰酸(HCN)、碳酸在室温下的电离常数分别为:
| ① |
HF |
Ka=6.8×10-4 mol•L-1 |
| ② |
CH3COOH |
Ka=1.7×10-5 mol•L-1 |
| ③ |
HCN |
Ka=6.2×10-10 mol•L-1 |
| ④ |
H2CO3 |
Ka1=4.4×10-7mol•L-1 Ka2=4.7×10-11 mol•L-1 |
根据上述数据,回答下列问题:
(1)四种酸中酸性最弱的是_____________.
(2)写出H2CO3电离方程式是 .
(3)写出反应的化学方程式:足量的氢氟酸与碳酸钠溶液混合: ,少量的CO2通入NaCN溶液中: .
氯碱厂电解饱和食盐水制取NaOH溶液的工艺流程示意图如下所示,完成下列填空:

(1)在电解过程中,与电源正极相连的电极上电极反应式为________________,与电源负极相连的电极附近,溶液pH值________(选填“不变”、“升高”或“下降”)。
(2)工业食盐含Ca2+、Mg2+等杂质,精制过程发生反应的离子方程式为_________
(3)如果粗盐中SO42-含量较高,必须添加钡试剂除去SO42-,该钡试剂可以是____。
a.Ba(OH)2 b.Ba(NO3)2 c.BaCl2
(4)为了有效除去Ca2+、Mg2+、SO42-,加入试剂的合理顺序为____(选填a、b、c)
a.先加NaOH,后加Na2CO3,再加钡试剂
b.先加NaOH,后加钡试剂,再加Na2CO3
c.先加钡试剂,后加NaOH,再加Na2CO3
(5)脱盐工序中利用NaOH和NaCl在溶解度上的差异,通过________、冷却结晶、________(填写操作名称)除去NaCl.