题目内容
【题目】实验室用密度为1.25 gmL﹣1、质量分数为36.5%的浓盐酸配制240 mL 0.1 molL﹣1的盐酸,请回答下列问题:
(1)浓盐酸的物质的量浓度为________________________。
(2)配制240 mL 0.1 molL﹣1的盐酸
应量取浓盐酸体积/mL | 应选用容量瓶的规格/mL |
__________ | __________ |
(3)配制时,其正确的操作顺序是(用字母表示,每个字母只能用一次)__________。
A.用30 mL水洗涤烧杯内壁和玻璃棒23次,洗涤液均注入容量瓶,振荡
B.用量筒淮确量取所需的浓盐酸的体积,倒入烧杯中,再加入少量水(约30 mL),用玻璃棒慢慢搅动,使其混合均匀
C.将已冷却的盐酸沿玻璃棒注入容量瓶中
D.将容量瓶盖紧,振荡,摇匀
E.改用胶头滴管加水,使溶液凹液面恰好与刻度线相切
F.继续往容量瓶内小心加水,直到液面接近刻度线12 cm处
(4)若实验中遇到下列情况,对配制盐酸的物质的量浓度有何影响(填“偏高”“偏低”或“不变”)
①用于稀释盐酸的烧杯未洗涤__________________________________________;
②容量瓶中原有少量蒸馏水____________________________________________;
③定容时俯视观察液面________________________________________________。
(5)若实验过程中出现如下情况如何处理?
①定容时加蒸馏水时超过了刻度________________________________________;
②向容量瓶中转移溶液时不慎有溶液溅出________________________________;
③定容摇匀后发现液面下降____________________________________________。
【答案】12.5 mol·L﹣1 2.0 250 B C A F E D 偏低 不变 偏高 重新配制 重新配制 无需进行其他操作
【解析】
(1)根据分析解答。
(2)由于实验室没有240mL的容量瓶,因此需要配制250mL溶液,据此解答。
(3)根据配制过程为计算、量取、稀释、冷却、转移、洗涤、定容、摇匀等分析解答。
(4)根据c=n/V结合实验操作分析解答。
(5)根据实验操作能否引起误差分析。
(1)根据可知浓盐酸的浓度是=12.5 mol·L-1;
(2)实验室用密度为1.25 g·mL-1、质量分数为36.5%的浓盐酸配制240 mL 0.1 molL-1的盐酸,由于实验室没有240mL的容量瓶,因此需要配制250mL溶液,则所需浓盐酸的体积为,需要容量瓶的规格是250mL;
(3)配制溶液时,第一步,用量筒准确量取所需的浓盐酸的体积,倒入烧杯中,再加入少量水(约30 mL), 用玻璃棒慢慢搅动,使其混合均匀;第二步,将已冷却的盐酸沿玻璃棒注入容量瓶中;第三步,用30 mL水洗涤烧杯内壁和玻璃棒2~3次,洗涤液均注入容量瓶,振荡;第四步,继续往容量瓶内小心加水,直到液面接近刻度线1~2 cm处;第五步,改用胶头滴管加水,使溶液凹液面恰好与刻度线相切;第六步,将容量瓶盖紧,振荡,摇匀;最后,装瓶储存。故配制溶液的正确顺序是BCAFED;
(4)①用于稀释盐酸的烧杯未洗涤,使溶质的物质的量偏小,溶液体积不变,因此溶液的物质的量浓度偏低;
②容量瓶中原有少量蒸馏水,对溶液的配制过程无影响,即溶质的物质的量浓度不变;
③定容时俯视观察液面,溶液的体积偏小,因此溶质的物质的量浓度偏高。
(5)①定容时加蒸馏水时超过了刻度,浓度偏低,因此必须重新配制溶液;
②向容量瓶中转移溶液时不慎有溶液溅出,溶质的物质的量偏小,因此所配的溶液的物质的量浓度偏低,必须重新配制;
③定容摇匀后发现液面下降,不会影响浓度,所以无需重新配制,即无需进行其他操作。
【题目】含氮化合物在工农业生产中都有重要应用。
(1)氮和肼(N2H4)是两种最常见的氮氢化物。
已知:4NH3(g)+3O2(g)2N2(g)+6H2O(g) ΔH1=-541.8 kJ·mol-1,化学平衡常数为K1。N2H4(g)+O2(g)N2(g)+2H2O(g) ΔH2=-534 kJ·mol-1,化学平衡常数为K2。则用NH3和O2制取N2H4的热化学方程式为__________________,该反应的化学平衡常数K=________(用K1、K2表示)。
(2)对于2NO(g)+2CO(g)N2(g)+2CO2(g),在一定温度下,于1 L的恒容密闭容器中充入0.1 mol NO和0.3 mol CO,反应开始进行。
①下列能说明该反应已经达到平衡状态的是______(填字母代号)。
A.c(CO)=c(CO2)
B.容器中混合气体的密度不变
C.v(N2)正=2v(NO)逆
D.容器中混合气体的平均摩尔质量不变
②图1为容器内的压强(p)与起始压强(p0)的比值随时间(t)的变化曲线。0~5min内,该反应的平均反应速率v(N2)=________,平衡时NO的转化率为________。
(3)使用间接电化学法可处理燃烧烟气中的NO,装置如图所示。已知电解池的阴极室中溶液的pH在4~7之间,写出阴极的电极反应式:____________________。用离子方程式表示吸收池中除去NO的原理____________________________________________。
【答案】 4NH3(g)+O2(g)2N2H4(g)+2H2O(g)ΔH=+526.2 kJ·mol-1 K1/K22 D 0.006 mol·L-1·min-1 80% 2HSO3-+2e-+2H+===S2O42-+2H2O 2NO+2S2O42-+2H2O===N2+4HSO3-
【解析】(1)①4NH3(g)+3O2(g) 2N2(g)+6H2O(g) ΔH1=-541.8kJ/mol,化学平衡常数为K1。②N2H4(g)+O2(g) N2(g)+2H2O(g) ΔH2=-534kJ/mol,化学平衡常数为K2。根据盖斯定律,将①-②×2得:4NH3(g)+O2(g) = 2N2H4(g)+2H2O(g) ΔH=(-541.8kJ/mol)-(-534kJ/mol)×2=+526.2kJ/mol,该反应的化学平衡常数K=,故答案为:4NH3(g)+O2(g) = 2N2H4(g)+2H2O(g) ΔH=+526.2kJ/mol; ;
(2)对于2NO(g)+2CO(g) N2(g)+2CO2(g),在一定温度下,于1L的恒容密闭容器中充入0.1molNO和0.3molCO,反应开始进行。
①A.c(CO)=c(CO2),不表示浓度变化,不能判断是否为平衡状态,故A错误;B.反应中气体的质量不变,体积不变,容器中混合气体的密度始终不变,不能判断是否为平衡状态,故B错误;C.v(N2)正=2v(NO)逆表示,应该是2v(N2)正=v(NO)逆,才表示正逆反应速率相等,故C错误;D.该反应属于气体的物质的量发生变化的反应,容器中混合气体的平均摩尔质量不变时表示气体的物质的量不变, 说明是平衡状态,故D正确;故选D;
②根据容器内的压强(P)与起始压强(P0)的比值(P/P0)随时间(t)的变化曲线,0~5min内,=0.925,根据阿伏伽德罗定律及其推论, =0.925,平衡时 =0.90,
2NO(g)+ 2CO(g) N2(g)+2CO2(g)
起始(mol) 0.1 0.3 0 0
反应 2x 2x x 2x
5min及平衡 0.1-2x 0.3-2x x 2x
5min时,=0.925,解得x=0.03mol,v(N2)= = 0.006mol·L-1·min-1;平衡时,=0.90,解得x=0.04mol,NO的转化率=×100%=80%,故答案为:0.006 mol·L-1·min-1;80%;
(3)阴极发生还原反应,是亚硫酸氢根离子,得电子,生成硫代硫酸根离子,电极反应式为:2HSO3-+2e-+2H+═S2O42-+2H2O;硫代硫酸根离子与一氧化氮发生氧化还原反应,生成氮气,离子反应方程式为:2NO+2S2O42-+2H2O═N2+4HSO3-;故答案为:2HSO3-+2H++2e-=S2O42-+2H2O;2NO+2S2O42-+2H2O=N2+4HSO3-。
【题型】填空题
【结束】
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【题目】锂离子电池是目前具有最高比能量的二次电池。LiFePO4可极大地改善电池体系的安全性能,且具有资源丰富、循环寿命长、环境友好等特点,是锂离子电池正极材料的理想选择。生产LiFePO4的一种工艺流程如图:
已知:Ksp(FePO4·xH2O)=1.0×10-15,Ksp[Fe(OH)3]=4.0×10-38。
(1)在合成磷酸铁时,步骤Ⅰ中pH的控制是关键。如果pH<1.9,Fe3+沉淀不完全,影响产量;如果pH>3.0,则可能存在的问题是________________。
(2)步骤Ⅱ中,洗涤是为了除去FePO4·xH2O表面附着的________等离子。
(3)取3组FePO4·xH2O样品,经过高温充分煅烧测其结晶水含量,实验数据如下表:
实验序号 | 1 | 2 | 3 |
固体失重质量分数 | 19.9% | 20.1% | 20.0% |
固体失重质量分数=×100%,则x=_______(精确至0.1)。
(4)步骤Ⅲ中研磨的作用是__________________________________。
(5)在步骤Ⅳ中生成了LiFePO4、CO2和H2O,则氧化剂与还原剂的物质的量之比为________。
(6)H3PO4是三元酸,如图是常温下溶液中含磷微粒的物质的量分数(δ)随pH变化示意图。则PO第一步水解的水解常数K1的表达式为______,K1的数值最接近______(填字母)。
A.10-12.4 B.10-1.6 C.10-7.2 D.10-4.2