题目内容

10.将30gMnO2的质量分数为72.5%的软锰铁矿与足量12mol•L-1浓盐酸完全反应[发生反应为:MnO2+4HCl(浓)$\frac{\underline{\;△\;}}{\;}$MnCl2 +Cl2 ↑+2H2O,杂质不参加反应].计算:
(1)参加反应的浓盐酸的体积;
(2)生成的Cl2的体积(标准状况)

分析 MnO2的物质的量为$\frac{30g×72.5%}{87g/mol}$=0.25mol,根据方程式计算消耗HCl的物质的量、生成氯气物质的量,再根据V=$\frac{n}{c}$计算消耗盐酸的体积,根据V=nVm计算氯气体积.

解答 解:MnO2的物质的量为$\frac{30g×72.5%}{87g/mol}$=0.25mol,则:
 MnO2+4HCl(浓)$\frac{\underline{\;△\;}}{\;}$MnCl2 +Cl2 ↑+2H2O
  1       4              1
0.25mol   1mol           0.25mol
(1)参加反应的浓盐酸的体积为$\frac{1mol}{12mol/L}$=0.0833L=83.3mL
答:参加反应的浓盐酸的体积为83.3mL;
(2)标况下,生成氯气的体积为0.25mol×22.4L/mol=5.6L,
答:标况下,生成氯气的体积为5.6L.

点评 本题考查化学方程式计算,比较基础,旨在考查学生对基础知识的理解掌握.

练习册系列答案
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20.某浅绿色晶体X[x(NH42SO4•yFeSO4•zH2O]在分析化学上常用作还原剂.为确定其组成,某小组同学进行如下实验.
I.NH4+的测定
采用蒸馏法,蒸馏装置如图所示,实验步骤如下:
①准确称取19.60g晶体X,加水溶解,注入圆底烧瓶中;
②准确量取50.00mL l.0100mol•L-1H2SO4溶液于锥形瓶中;
③向圆底烧瓶中加入足量NaOH溶液,加热蒸馏;
④用0.0400mo l•L-1 NaOH标准溶液滴定锥形瓶中过剩的酸,到终点时消耗NaOH标准溶液25.00mL.
(1)步骤②中,准确量取H2SO4溶液所用的玻璃仪器为酸式滴定管.
(2)步骤③中,加热蒸馏时间需长达30分钟,其目的为将生成的NH3全部蒸出,被硫酸溶液完全吸收.
(3)步骤④中,若滴定前滴定管尖嘴有气泡,滴定后气泡消失,则所测n(NH4+)的值将偏小(填“偏大”、“偏小”或“不变”).
Ⅱ.SO42-的测定
采用重量分析法,实验步骤如下:
①另准确称取19.60g晶体X于烧杯中,加水溶解,边搅拌边加入过量的 BaCl2溶液;
②用无灰滤纸(灰分质量很小,可忽略)过滤,洗涤沉淀3~4次;
③用滤纸包裹好沉淀取出,灼烧滤纸包至滤纸完全灰化;
④继续灼烧沉淀至恒重.得沉淀质量23.30g.
(4)步骤①中,判断 BaCl2溶液已过量的实验操作和现象是待浊液分层后,在上层清液中加入1~2滴BaCl2溶液,无白色浑浊出现,则BaCl2溶液已过量.
(5)步骤②中,所用洗涤剂最合适的是A(填选项字母).
A.冷水    B.稀硫酸    C.滤液
(6)步骤③灼烧操作中,除三脚架外,还需要用到下列仪器中的BDF(填选项字母).
A.烧杯  B.坩埚    C.表面皿   D.泥三角    E.蒸发皿  F.酒精灯
(7)综合实验I、Ⅱ,通过计算得出晶体X的化学式为(NH42SO4•FeSO4•6H2O.
10.甲醇可作为燃料电池的原料.以CH4和H2O为原料,通过下列反应反应来制备甲醇.
反应I:CH4 ( g )+H2O ( g )═CO ( g )+3H2 ( g )△H=+206.0kJ•mol-1
反应II:CO ( g )+2H2 ( g )═CH3OH ( g )△H=-129.0kJ•mol-1
(1)将1.0mol CH4和2.0mol H2O ( g )通入容积固定为10L的反应室,在一定条件下发生反应I,测得在一定的压强下CH4的转化率与温度的关系如图1.
①假设100℃时达到平衡所需的时间为5min,则用H2表示该反应的平均反应速率为0.03 mol•L-1•min-1
②100℃时反应I的平衡常数为2.25×10-2
③可用来判断该反应达到平衡状态的标志有AD.(填字母)
A.CO的含量保持不变                 B.容器中CH4浓度与CO浓度相等
C.容器中混合气体的密度保持不变       D.3V(CH4)=V(H2
(2)按照反应II来生成甲醇,按照相同的物质的量投料,测得CO在不同温度下的平衡转化率与压强的关系如图2所示.下列说法正确的是C
A.温度:T1>T2>T3
B.正反应速率:ν(a)>ν(c); ν(b)>ν(d)
C.平衡常数:K(a)>K(c); K(b)=K(d)
D.平均摩尔质量:M(a)<M(c); M(b)>M(d)
(3)工业上利用甲醇制备氢气的常用方法之一为:甲醇蒸汽重整法.该法中的一个主要反应为CH3OH(g)?CO(g)+2H2(g),此反应能自发进行的原因是该反应是一个熵增的反应,△S>0.
(4)甲醇对水质会造成一定的污染,有一种电化学法可消除这种污染,其原理是:通电后,将Co2+氧化成Co3+,然后以Co3+做氧化剂把水中的甲醇氧化成CO2而净化.实验室用图3装置模拟上述过程:
①写出阳极电极反应式Co2+-e-=Co3+
②写出除去甲醇的离子方程式6Co3++CH3OH+H2O=CO2↑+6Co2++6H+
③若如图3装置中的电源为甲醇-空气-KOH溶液的燃料电池,则电池负极的电极反应式为:CH3OH-6e-+8OH-═CO32-+6H2O.

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