题目内容
【题目】往硫酸与硝酸的混合溶液中投入一块未除氧化膜的铝箔,微热使之完全反应,产生2.24 L (已折算为标准状况)NO与H2的混合气体,且该混合气体的平均摩尔质量为13.20 g/mol。
(1)混合气体中NO的体积分数为_________。
(2)若将所得混合气体与一定量的氧气在一定条件下充分反应后,恰好全部转化为硝酸溶液。则所用氧气在标准状况下的体积为_________L。
(3)向铝箔与混酸反应后的溶液中趁热加入一定质量的(NH4)2SO4,冷却后全部溶液正好转化为40.77 g铝铵矾晶体[化学式:NH4Al(SO4)2·12H2O,式量:453]。
①原铝箔中金属铝的质量为_________g。氧化膜的物质的量为___________mol。
②计算原混酸中硫酸的质量分数(保留三位小数,写出计算过程)。___________。
【答案】40% 1.344L 2.16g 0.005mol
【解析】
(1)根据总物质的量及平均摩尔质量列方程组解得;(2)根据原子守恒分析解答;(3)根据反应中元素守恒及转移电子守恒分析解答。
(1)混合气体的物质的量为 ,令NO与H2的物质的量分别为xmol、ymol,则:x+y=0.1,,联立方程,解得x=0.04,y=0.06,故NO的体积分数为,故答案为:40%;
(2)NO转化为HNO3,H2中氢原子反应后存在于HNO3、H2O中,由(1)中计算可知n(NO)=0.04mol、n(H2)=0.06mol,由氮原子守恒可得n(HNO3)=n(NO)=0.04mol,由H原子守恒可知2n(H2)=2n(H2O)+n(HNO3),即0.06mol×2=2n(H2O)+0.04mol,解得n(H2O)=0.04mol,根据氧原子守恒有:2n(O2)+n(NO)=3n(HNO3)+n(H2O),故2n(O2)+0.04mol=3×0.04mol+0.04mol,解得n(O2)=0.06mol,故V(O2)=0.06mol×22.4L/mol=1.344L,故答案为:1.344L;
(3)①根据电子转移守恒,铝箔中n(Al)=,故m(Al)=0.08mol×27g/mol=2.16g,40.77g铝铵矾晶体的物质的量为,由铝元素守恒可知,2n(Al2O3)+0.08mol=0.09mol,故n(Al2O3)=0.005mol,故答案为:2.16g;0.005mol;
②根据铵根守恒可知n[(NH4)2SO4]= ,故m[(NH4)2SO4]=0.045mol×132g/mol=5.94g,根据硫酸根守恒可知n(H2SO4)=0.09mol×20.045mol=0.135mol,故m(H2SO4)=0.135×98g=13.23g,m(Al2O3)=0.005mol×102g/mol=0.51g,m(混酸)+m(铝箔)+m[(NH4)2SO4]m(气体)=m(铝铵矾晶体),故m(混酸)+2.1g+0.51g+5.94g0.1mol×13.2g/mol=40.77g,故m(混酸)=40.77g2.16g0.51g5.94g+0.1mol×13.2g/mol=33.48g,故原混酸中硫酸的质量分数为,故答案为:。
【题目】某学生用0.2 mol·L-1标准氢氧化钠溶液滴定未知浓度的盐酸溶液,其操作可分解为如下几步:
A.酸式滴定管准确量取25.00mL待测盐酸溶液注入洁净的锥形瓶中,并加入2~3滴酚酞试液
B.用标准氢氧化钠溶液润洗滴定管2~3次
C.把盛有标准氢氧化钠溶液的碱式滴定管固定好,调节滴定管尖嘴使之充满溶液
D.取标准氢氧化钠溶液注入碱式滴定管至“0”刻度以上2~3mL处
E.调节液面至“0”或“0”刻度以下,记下读数
F.把锥形瓶放在滴定管的下面,用标准氢氧化钠溶液滴定至终点并记下滴定管的读数
回答下列问题:
(1)正确的操作顺序是:B、_______________、F(填序号)
(2)滴定结果如下:
NaOH起始读数 | NaOH终点读数 | |
第一次 | 0.10mL | 18.60mL |
第二次 | 20.20mL | 38.80mL |
根据以上数据可以计算出盐酸的物质的量浓度为_______________mol·L-1. (计算结果小数点后保留两位有效数字)
(3)达到滴定终点的标志是________________________________
(4)以下操作造成测定结果偏高的原因可能是___________________。
A. 取待测液时,未用待测夜润洗酸式滴定管
B. 滴定前读数时,俯视滴定管的刻度,其它操作均正确
C. 滴定管滴定前无气泡,滴定后有气泡
D. 滴定到终点读数时发现滴定管尖嘴处悬挂一滴溶液