题目内容

(1)1.5mol H2SO4的质量是______g,其中含有______mol H,含有______g氧元素.
(2)9.03×1023个氨分子含______ mol氨分子______ mol氢原子
(3)______mol CO2中含有12g碳.标况下,______L CO2中含有2mol 氧原子,它的质量是______g.

解:(1)1.5mol H2SO4的质量为:1.5mol×98g/mol=147g,由化学式可知H2SO4,H原子的物质的量是硫酸分子的2倍,即H原子物质的量为:1.5mol×2=3mol,氧原子的物质的量为硫酸分子的4倍,故O原子物质的量为:1.5mol×4=6mol,氧元素质量为6mol×16g/mol=96g;
故答案为:147;3;96;
(2)9.03×1023个氨分子的物质的量为=1.5mol,由化学式NH3可知,H原子的物质的量是氨气分子的3倍,即H原子的物质的量为1.5mol×3=4.5mol;
故答案为:1.5;4.5;
(3)12g碳的物质的量为=1mol,根据碳原子守恒可知,二氧化碳的物质的量等于碳的物质的量为1mol,CO2中O原子的物质的量为CO2分子的2倍,故CO2的物质的量为=1mol,CO2体积为1mol×22.4L/mol=22.4L,CO2的质量为1mol×44g/mol=44g,
故答案为:1;22.4;44.
分析:(1)根据m=nM计算1.5mol H2SO4的质量,由化学式可知H2SO4,H原子的物质的量是硫酸分子的2倍,氧原子的物质的量为硫酸分子的4倍,再根据m=nM计算氧元素的质量;
(2)根据n=计算氨气分子的物质的量,由化学式NH3可知,H原子的物质的量是氨气分子的3倍;
(3)根据n=计算碳的物质的量,根据碳原子守恒可知,二氧化碳的物质的量等于碳的物质的量,CO2中O原子的物质的量为CO2分子的2倍,据此计算CO2的物质的量,根据V=nVm计算CO2体积,根据m=nM计算CO2的质量.
点评:本题考查常用化学计量的有关计算,比较基础,注意公式的理解与灵活运用.
练习册系列答案
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乙二胺四乙酸(EDTA)及其盐是常用于定量检测和分析金属离子的重要试剂.EDTA的阴离子可简写为Y4-,它与一些金属离子反应生成稳定的金属有机化合物离子:M2++Y4-=(MY)2-;M3++Y4-=(MY)-
试根据上述信息,回答下列问题.
(1)(MY)x- 的结构简式如图,该离子中与金属离子相连接的有6个共价键,则该离子结构中共含有
5
5
个五元环.
(2)现称取某铝盐试样0.2500g,将其溶于水后加入0.05000mol?L-1 EDTA溶液25.00mL,在适当条件下充分反应后,调节溶液的pH为5~6,加入指示剂二甲酚橙,再用0.02000mol?L-1的Zn(CH3COO)2溶液25.00mL 滴定至红色[Zn2+遇二甲酚橙所显色,且Zn(CH3COO)2易电离],求该试样中铝元素的质量分数.
(3)按要求回答下列问题:①有一起始含0.01mol?L-1的M2+、0.5mol?L-1 EDTA(Y4-)和0.001mol?L-1的S2-的溶液,判断在该溶液中能否产生金属硫化物(MS)沉淀.
M2+ K[(MY)2-] Ksp(MS) 填“是”或“否”
Pb2+ 2×1018 4×10-26
Cd2+ 2.6×1016 1×10-20
②以M2+为Cd2+为例,写出判断能否产生CdS沉淀的计算过程.
因为EDTA过量许多,若Cd2+充分反应生成(MCd)2-应为0.01mol?L-1;假设(CdY)2-的离解量为x,所以c[(CdY)2-]=(0.01-x)mol?L-1,c(Cd2+)=xmol?L-1,c(Y4-)=(0.49+x)mol?L-1
因x<<0.01,所以K((CdY)2-)=
C((CdY) 2-)
c(Cd2+)×c(Y4-)
=
0.01-x
x×(0.49+x)
0.01
0.49x
=2.6×1016
解得:x≈7.8×10-18
c(Cd2+)?c(S2-)=x?c(S2-)=7.8×10-18×0.001=7.8×10-22<Ksp(CdS),所以不生成沉淀.
因为EDTA过量许多,若Cd2+充分反应生成(MCd)2-应为0.01mol?L-1;假设(CdY)2-的离解量为x,所以c[(CdY)2-]=(0.01-x)mol?L-1,c(Cd2+)=xmol?L-1,c(Y4-)=(0.49+x)mol?L-1
因x<<0.01,所以K((CdY)2-)=
C((CdY) 2-)
c(Cd2+)×c(Y4-)
=
0.01-x
x×(0.49+x)
0.01
0.49x
=2.6×1016
解得:x≈7.8×10-18
c(Cd2+)?c(S2-)=x?c(S2-)=7.8×10-18×0.001=7.8×10-22<Ksp(CdS),所以不生成沉淀.
硫酸铜是一种应用极其广泛的化工原料.铜不能与稀硫酸直接反应,本实验中将适量浓硝酸分多次加入到铜粉与稀硫酸的混合物中,加热使之反应完全,通过蒸发、结晶得到硫酸铜晶体(装置如图所示).
(1)写出烧瓶中发生反应的化学方程式为:
Cu+H2SO4+2HNO3=CuSO4+2NO2↑+2H2O
或3Cu+3H2SO4+2HNO3=3CuSO4+2NO↑+4H2O
Cu+H2SO4+2HNO3=CuSO4+2NO2↑+2H2O
或3Cu+3H2SO4+2HNO3=3CuSO4+2NO↑+4H2O

(2)为符合绿色化学的要求,某研究性学习小组进行如下设计:
第一组:以空气为氧化剂法
方案1:以空气为氧化剂.将铜粉在仪器B中反复灼烧,使铜与空气充分反应生成氧化铜,再将氧化铜与稀硫酸反应.
方案2:将空气或氧气直接通入到铜粉与稀硫酸的混合物中,发现在常温下几乎不反应.向反应液中加FeSO4或Fe2(SO43,即发生反应.反应完全后向其中加物质甲调节pH 3~4,产生Fe(OH)3沉淀,过滤、浓缩、结晶,滤渣作催化剂循环使用.已知:
沉淀物 Fe(OH)3 Cu(OH)2 Fe(OH)2 开始沉淀pH 2.7 4.8 7.6 完全沉淀pH 3.7 6.4 9.6
请回答下列问题:
①方案1中的B仪器名称是
坩埚
坩埚

②方案2中甲物质是
C
C
,最后所得晶体中可能含有
F
F
 (填字母序号)
A、CaO    B、NaOH   C、CuCO3   D、FeSO4   E、Fe2(SO43  F、FeSO4?7H2O
第二组:过氧化氢为氧化剂法
将3.2g铜丝放到45mL 1.5mol?L-1的稀硫酸中,控温在50℃.加入18mL 10%的H2O2,反应0.5h后,升温到60℃,持续反应1h后,过滤、蒸发浓缩、减压抽滤等,用少量95%的酒精淋洗后晾干,得CuSO4?5H2O 10.5g.
请回答下列问题:
③加热时温度不宜过高的原因是
防止双氧水分解
防止双氧水分解
,写出组装减压抽滤装置的注意点
滤纸不得大于布氏漏斗底且覆盖所有小孔;橡皮塞插入部分不超过三分之二;布氏漏斗颈口斜面与吸滤瓶支管口相对;安全瓶中导管与吸滤瓶相连短与抽滤泵相连长
滤纸不得大于布氏漏斗底且覆盖所有小孔;橡皮塞插入部分不超过三分之二;布氏漏斗颈口斜面与吸滤瓶支管口相对;安全瓶中导管与吸滤瓶相连短与抽滤泵相连长
.(至少二点)
④本实验CuSO4?5H2O的产率为
84%
84%

上述两种氧化法中,更符合绿色化学理念的
第二组
第二组
(填“第一组”或“第二组”),理由是
第一组方案1需要灼烧,多消耗能源
第一组方案1需要灼烧,多消耗能源

(15分)实验室用铜制取硫酸铜,将适量硝酸分多次加入到铜粉与稀硫酸的混合物中,加热使之反应完全,通过蒸发、结晶得到硫酸铜晶体。

(1)为了节约原料,硫酸和硝酸的物质的量之比最佳为:    

     为了吸收该反应中产生的尾气,请选择下列中合适的装置       

(2)为符合绿色化学的要求,某研究性学习小组进行如下设计:

第一组:以空气为氧化剂法

方案1:以空气为氧化剂。将铜粉在仪器B中反复灼烧,使铜与空气充分反应生成氧化铜,再将氧化铜与稀硫酸反应。

方案2:将空气或氧气直接通入到铜粉与稀硫酸的混合物中,发现在常温下几乎不反应。向反应液中加少量FeSO4,即发生反应,生成硫酸铜。反应完全后,加物质甲调节pH ,铁元素全部沉淀(一般认为铁离子的浓度下降到10-5 mol·L-1,就认为沉淀完全),然后过滤、浓缩、结晶。

已知:Ksp[Cu((OH)2]≈10-22, Ksp[Fe((OH)2]≈10-16, Ksp[Fe((OH)3]≈10-38

请回答下列问题:

如开始加入的铜粉为3.2 g,最后所得溶液为500 mL,溶液中含有铁元素0.005 mol。①方案1中的B仪器名称是       

②为了使铁元素全部沉淀,应调节pH至少为_________。

③方案2中甲物质可选用的是             

A、CaO    B、NaOH   C、CuCO3   D、Cu2(OH)2CO3  E、Fe2(SO4)3 

④反应中加入少量FeSO4可加速铜的氧化,用离子方程式解释其原因        

第二组:过氧化氢为氧化剂法

将3.2g铜丝放到45 mL 1.5mol·L-1的稀硫酸中,控温在50℃。加入18mL 10%的H2O2,反应0.5h,升温到60℃,持续反应1 h后,过滤、蒸发浓缩、减压抽滤等,用少量95%的酒精淋洗后晾干,得CuSO4·5H2O10.5g。

请回答下列问题:

⑤反应时温度控制在50℃~60℃不宜过高的原因是         

⑥本实验CuSO4·5H2O的产率为         

 

(15分)实验室用铜制取硫酸铜,将适量硝酸分多次加入到铜粉与稀硫酸的混合物中,加热使之反应完全,通过蒸发、结晶得到硫酸铜晶体。

(1)为了节约原料,硫酸和硝酸的物质的量之比最佳为:    

     为了吸收该反应中产生的尾气,请选择下列中合适的装置       

(2)为符合绿色化学的要求,某研究性学习小组进行如下设计:

第一组:以空气为氧化剂法

方案1:以空气为氧化剂。将铜粉在仪器B中反复灼烧,使铜与空气充分反应生成氧化铜,再将氧化铜与稀硫酸反应。

方案2:将空气或氧气直接通入到铜粉与稀硫酸的混合物中,发现在常温下几乎不反应。向反应液中加少量FeSO4,即发生反应,生成硫酸铜。反应完全后,加物质甲调节pH ,铁元素全部沉淀(一般认为铁离子的浓度下降到10-5 mol·L-1,就认为沉淀完全),然后过滤、浓缩、结晶。

已知:Ksp[Cu((OH)2]≈10-22, Ksp[Fe((OH)2]≈10-16,  Ksp[Fe((OH)3]≈10-38

请回答下列问题:

如开始加入的铜粉为3.2 g,最后所得溶液为500 mL,溶液中含有铁元素0.005 mol。①方案1中的B仪器名称是       

②为了使铁元素全部沉淀,应调节pH至少为_________。

③方案2中甲物质可选用的是             

A、CaO    B、NaOH   C、CuCO3   D、Cu2(OH)2CO3   E、Fe2(SO4)3 

④反应中加入少量FeSO4可加速铜的氧化,用离子方程式解释其原因        

第二组:过氧化氢为氧化剂法

将3.2g铜丝放到45 mL 1.5mol·L-1的稀硫酸中,控温在50℃。加入18mL 10%的H2O2,反应0.5h,升温到60℃,持续反应1 h后,过滤、蒸发浓缩、减压抽滤等,用少量95%的酒精淋洗后晾干,得CuSO4·5H2O 10.5g。

请回答下列问题:

⑤反应时温度控制在50℃~60℃不宜过高的原因是         

⑥本实验CuSO4·5H2O的产率为         

 

实验室用铜制取硫酸铜,将适量硝酸分多次加入到铜粉与稀硫酸的混合物中,加热使之反应完全,通过蒸发、结晶得到硫酸铜晶体。

(1)为了节约原料,硫酸和硝酸的物质的量之比最佳为:    

     为了吸收该反应中产生的尾气,请选择下列中合适的装置       

(2)为符合绿色化学的要求,某研究性学习小组进行如下设计:

第一组:以空气为氧化剂法

方案1:以空气为氧化剂。将铜粉在仪器B中反复灼烧,使铜与空气充分反应生成氧化铜,再将氧化铜与稀硫酸反应。

方案2:将空气或氧气直接通入到铜粉与稀硫酸的混合物中,发现在常温下几乎不反应。向反应液中加少量FeSO4,即发生反应,生成硫酸铜。反应完全后,加物质甲调节pH ,铁元素全部沉淀(一般认为铁离子的浓度下降到10-5 mol·L-1,就认为沉淀完全),然后过滤、浓缩、结晶。

已知:Ksp[Cu((OH)2]≈10-22, Ksp[Fe((OH)2]≈10-16,  Ksp[Fe((OH)3]≈10-38

请回答下列问题:

如开始加入的铜粉为3.2 g,最后所得溶液为500 mL,溶液中含有铁元素0.005 mol。①方案1中的B仪器名称是       

②为了使铁元素全部沉淀,应调节pH至少为_________。

③方案2中甲物质可选用的是             

A、CaO    B、NaOH   C、CuCO3   D、Cu2(OH)2CO3   E、Fe2(SO4)3 

④反应中加入少量FeSO4可加速铜的氧化,用离子方程式解释其原因        

第二组:过氧化氢为氧化剂法

将3.2g铜丝放到45 mL 1.5mol·L-1的稀硫酸中,控温在50℃。加入18mL 10%的H2O2,反应0.5h,升温到60℃,持续反应1 h后,过滤、蒸发浓缩、减压抽滤等,用少量95%的酒精淋洗后晾干,得CuSO4·5H2O 10.5g。

请回答下列问题:

⑤反应时温度控制在50℃~60℃不宜过高的原因是         

⑥本实验CuSO4·5H2O的产率为         

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