题目内容
【题目】医学上常用酸性高锰酸钾溶液和草酸溶液的反应用于测定血钙的含量回答下列问题:
(1)配平以下离子方程式,并用单线桥表示电子转移的方向和数目:
______+_____MnO4-+_____H2C2O4=_____CO2↑+_____Mn2++____。
(2)该反应中的还原剂是______。
(3)反应转移了0.4mol电子,则消耗KMnO4的物质的量为______mol。
(4)将一定质量的镁、铝合金投入100 mL一定物质的量浓度的HCl中,合金全部溶解,向所得溶液中滴加5 mol·L-1NaOH溶液到过量,生成沉淀的质量与加入的NaOH溶液体积关系如下图。
①原合金中铝的质量分数是___________。
②盐酸的物质的量浓度是_____________。
【答案】6H++2MnO4-+5H2C2O4=10CO2↑+2Mn2++8H2O H2C2O4 0.08 36% 8mol/L
【解析】
(1)根据电子得失守恒、原子守恒以及电荷守恒分析解答;
(2)所含元素化合价升高的物质是还原剂;
(3)根据Mn元素的化合价变化计算转移电子数;
(4)由图可知,从开始至加入NaOH溶液20mL,没有沉淀生成,说明原溶液中盐酸溶解Mg、Al后有剩余,此时发生的反应为:HCl+NaOH=NaCl+H2O;继续滴加NaOH溶液,到沉淀量最大,此时沉淀为Mg(OH)2和Al(OH)3,溶液为氯化钠溶液;再继续滴加NaOH溶液,沉淀的量开始减少,到沉淀量最小时,沉淀为Mg(OH)2,结合图像和反应的方程式分析解答。
(1)反应中Mn元素从+7价降低到+2价,得到5个电子,草酸中C元素化合价从+3价升高到+4价失去1个电子,根据电子得失守恒可知转移电子是10个,因此根据原子守恒以及电荷守恒可知反应的方程式为6H++2MnO4-+5H2C2O4=10CO2↑+2Mn2++8H2O;
(2)草酸中碳元素化合价从+3价升高到+4价失去电子,被氧化,因此该反应中的还原剂是H2C2O4;
(3)反应中Mn元素从+7价降低到+2价,得到5个电子,因此若反应转移了0.4mol电子,则消耗KMnO4的物质的量为0.4mol÷5=0.08mol;
(4)①由图可知,从开始至加入NaOH溶液20mL,没有沉淀生成,说明原溶液中盐酸溶解Mg、Al后有剩余,此时发生的反应为HCl+NaOH=NaCl+H2O。继续滴加NaOH溶液,到沉淀量最大,此时沉淀为Mg(OH)2和Al(OH)3,溶液为氯化钠溶液。再继续滴加NaOH溶液,氢氧化铝沉淀逐渐溶解,到沉淀量最小时,沉淀完全为Mg(OH)2,根据图象可知,溶解Al(OH)3消耗NaOH的物质的量为:5mol/L×(0.18L-0.16L)=0.1mol,则根据方程式Al(OH)3+NaOH=NaAlO2+2H2O可知n[Al(OH)3]=n(NaOH)=0.1mol,由铝元素守恒可知,n(Al)=n[Al(OH)3]=0.1mol,所以m(Al)=0.1mol×27g/mol=2.7g;生成0.1molAl(OH)3沉淀消耗NaOH的物质的量为:0.1mol×3=0.3mol,则生成氢氧化镁沉淀消耗NaOH的物质的量为:5mo/L×(0.16L-0.02L)-0.3mol=0.4mol,所以根据Mg2++2OH-=Mg(OH)2↓可知n[Mg(OH)2]=0.5n(NaOH)=0.2mol,根据镁元素守恒可知:n(Mg)=n[Mg(OH)2]=0.2mol,所以m(Mg)=0.2mol×24g/mol=4.8g,所以原合金中铝的质量分数是2.7g/7.5g×100%=36%;
②加入20mLNaOH溶液,恰好中和剩余的盐酸,此时溶液中溶质为AlCl3、MgCl2、NaCl,根据氯元素守恒有n(HCl)=3n(AlCl3)+2n(MgCl2)+n(NaCl),根据钠元素守恒此时溶液中n(NaCl)=n(NaOH)=0.02L×5mol/L=0.1mol,所以n(HCl)=3×0.1mol+2×0.2mol+0.1mol=0.8mol,原盐酸的物质的量浓度为0.8mol÷0.1L=8mol/L。
![](http://thumb2018.1010pic.com/images/loading.gif)
【题目】碱式碳酸钴[Cox(OH)y(CO3)z]常用作电子材料,磁性材料的添加剂,受热时可分解生成三种氧化物。为了确定其组成,某化学兴趣小组同学设计了如图所示装置进行实验。
(1)请完成下列实验步骤:
①称取3.65g样品置于硬质玻璃管内,称量乙、丙装置的质量;
②按如图所示装置组装好仪器,并检验装置气密性;
③加热甲中玻璃管,当乙装置中____________(填实验现象),停止加热;
④打开活塞a,缓缓通入空气数分钟后,称量乙、丙装置的质量;
⑤计算。
(2)步骤④中缓缓通入空气数分钟的目的是_______________。
(3)某同学认为上述实验装置中存在一个明显缺陷,为解决这一问题,可选用下列装置中的_______(填字母)连接在__________(填装置连接位置)。
(4)若按正确装置进行实验,测得如下数据:则该碱式碳酸钴的化学式为______________。
乙装置的质量/g | 丙装置的质量/g | |
加热前 | 80.00 | 62.00 |
加热后 | 80.36 | 62.88 |
(5)CoCl2·6H2O常用作多彩水泥的添加剂,以含钴废料(含少量Fe、Al等杂质)制取CoCl2·6H2O的一种工艺如下:
已知:
沉淀物 | Fe(OH)3 | Fe(OH)2 | Co(OH)2 | Al(OH)3 |
开始沉淀(pH) | 2.3 | 7.5 | 7.6 | 3.4 |
完全沉淀(pH) | 4.1 | 9.7 | 9.2 | 5.2 |
①净除杂质时,加入H2O2发生反应的离子方程式为_____________。
②加入CoCO3调pH为5.2~7.6,则操作Ⅰ获得的滤渣成分为_____________________。
③加盐酸调整pH为2~3的目的为_________________。
④操作Ⅱ过程为_______________(填操作名称)、过滤。
【题目】下表给出了五种元素的相关信息,其中X、Y、Z、W为短周期元素。
元素 | 相关信息 |
X | 在常温、常压下,其单质是气体,随着人类对环境的认识和要求的提高,它将成为备受青睐的清洁燃料 |
Y | 工业上通过分离液态空气获得其单质,其某种同素异形体是保护地球地表环境的重要屏障 |
Z | 植物生长三要素之一,它能形成多种氧化物,其中一种是早期医疗中使用的麻醉剂 |
W | 室温下其单质呈粉末状固体,加热易熔化。该单质在氧气中燃烧,发出明亮的蓝紫色火焰 |
M | 它是人体不可缺少的微量元素,其单质也是工业生产中不可缺少的金属原材料,常用于制造桥梁、楼房等 |
根据上述信息填空:
(1)Y元素的基态原子含有几个能层:________,其中第二能层中有哪几个能级:________;画出W的原子结构示意图:________。
(2)Z与X形成的某一化合物能和Z与Y形成的另一无色化合物(这两种化合物分子中原子个数比皆为1:2)一起用作火箭助推剂,写出两者发生反应生成无毒物质的化学方程式:_______。
(3)某矿藏主要含W、M两种元素组成的化合物,它是我国生产某强酸的主要原料。试写出该生产过程中第一阶段主要反应的化学方程式:__________________。
【题目】(1)如下图所示,左室容积为右室的两倍,温度相同,现分别按照如图所示的量充入气体,同时加入少量固体催化剂使两室内气体充分反应达到平衡,打开活塞,继续反应再次达到平衡,下列说法正确的是_____
A.第一次平衡时,SO2的物质的量右室更多
B.通入气体未反应前,左室压强和右室一样大
C.第一次平衡时,左室内压强一定小于右室
D.第二次平衡时,SO2的总物质的量比第一次平衡时左室SO2的物质的量的2倍还要多
(2)NH3合成常见的化肥尿素【化学式为CO(NH2)2】分为三步,其中第一步为:2NH3(g)+CO2(g)NH2COONH4(s) ΔH= -159.5kJ/mol,对于这个反应,在2L等容密闭容器中充入2molNH3和1molCO2,平衡时放出127.6kJ的热量,若反应温度不变,在该容器中充入2.8molNH3和1.4molCO2,到达平衡时,c(NH3)为___________。
(3)①室温下,在0.5mol/L纯碱溶液中加入少量水,由水电离出的c(H+)×c(OH-)_________。(填“变大”、“变小”、“不变”)
②已知Ksp(Ag2CrO4)=1.0×10-12,向0.2mol/L的AgNO3溶液中加入等体积的0.00008mol/LK2CrO4溶液,则溶液中的c(CrO42-)=___________。
③室温下,0.1mol/LNaHCO3溶液的pH值______0.1mol/LNa2SO3溶液的pH值(填“>”、“<”、“=”)已知:
H2CO3 | K1=4.3×10-7 | K2=5.6×10-11 |
H2SO3 | K1=1.54×10-2 | K2=1.02×10-7 |
(4)有一种可充电电池Na—Al/FeS,电池工作时Na+的物质的量保持不变,并且是用含Na+的导电固体作为电解质,已知该电池正极反应式为2Na++FeS+2e—=Na2S+Fe,则该电池在充电时,阳极发生反应的物质是____________,放电时负极反应式为__________________。