题目内容
【题目】己知CO2与碱溶液发生反应时,依次发生如下离子反应:CO2+2OH-→CO32-+H2O、CO2+CO32-+H2O→2HCO
(1)向含0.01mol氢氧化钙的石灰水中通入CO2,得到0.4g白色沉淀,则通入CO2的物质的量为______mol或______mol.
(2)现有NaOH和Ba(OH)2混合溶液100mL,已知该溶液中c(OH-)=1mol/L,向溶液中缓缓通入CO2气体(溶液体积变化忽略不计).
①当至少通入CO2气体体积为0.56L(标准状态)时生成的沉淀最多,则原溶液中氢氧化钠和氢氧化钡的物质的量浓度各为多少?__________________
②当通入的CO2气体总体积为2.24L(标准状态)时,溶液中阴离子(OH-除外)的物质的量浓度是多少?______________
【答案】0.004 0.016 0.5mol/L、0.25mol/L 1mol/L
【解析】
(1)0.4g白色沉淀为碳酸钙,根据其物质的量,分二氧化碳不足和二氧化碳部分过量分析解答;
(2)①根据n=计算出二氧化碳的物质的量,氢氧化钡优先反应,再根据反应CO2+Ba(OH)2═BaCO3↓+H2O计算出消耗氢氧化钡的物质的量,再根据氢氧根离子总浓度计算出氢氧化钠的浓度;
②根据n=计算出二氧化碳的物质的量,结合溶液中的氢氧根离子分析发生的反应,在根据方程式计算生成阴离子的浓度。
(1)向含0.01mol氢氧化钙的石灰水中通入CO2,得到0.4g白色沉淀,0.4g白色沉淀为碳酸钙,其物质的量为:=0.004mol,存在两种情况:二氧化碳不足和部分过量。①当二氧化碳完全转化成碳酸钙时,根据C原子守恒,生成沉淀时消耗的二氧化碳的物质的量为0.004mol;②当二氧化碳部分过量,则0.01mol氢氧化钙完全反应,反应产物为0.004mol碳酸钙和0.006mol碳酸氢钙,根据C原子守恒可知消耗二氧化碳的总物质的量为:0.004mol+0.006mol×2=0.016mol,故答案为:0.004;0.016;
(2)①0.56L (标准状态)二氧化碳的物质的量为:=0.025mol,通入二氧化碳后先发生反应CO2+Ba(OH)2═BaCO3↓+H2O,当生成沉淀达到最大时通入二氧化碳的物质的量为0.025mol,则氢氧化钡的物质的量为0.025mol,浓度为:
=0.25mol/L;0.25mol/L的氢氧化钡溶液中含有氢氧根离子的浓度为:0.5mol/L,则氢氧化钠溶液的浓度为:1mol/L-0.5mol/L=0.5mol/L,故答案为:原溶液中氢氧化钠和氢氧化钡的物质的量浓度分别为0.5mol/L、0.25mol/L;
②当通入的CO2气体总体积为2.24L (标准状态)时,二氧化碳的物质的量为:=0.1mol,100mL 1mol/L的氢氧根离子的物质的量为:1mol/L×0.1L=0.1mol,n(CO2)∶n(OH-)=0.1mol∶0.1mol=1∶1,则氢氧根离子与二氧化碳恰好反应生成碳酸氢根离子,其物质的量为0.1mol,则反应后的溶液中碳酸氢根离子的浓度为:
=,故答案为:1mol/L。
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【题目】卤块的主要成分是MgCl2,此外还含铁的氯化物、CuCl2、SiO2、MnO2等杂质。工业上以卤块为原料可制得轻质氧化镁,工艺流程如图所示:
已知:生成氢氧化物沉淀的pH如下表所示:
物质 | 开始沉淀 | 完全沉淀 |
Fe(OH)3 | 1.9 | 3.2 |
Fe(OH)2 | 7.6 | 9.6 |
Cu(OH)2 | 6.0 | 8.0 |
Mn(OH)2 | 7.3 | 9.3 |
Mg(OH)2 | 9.1 | 11.1 |
请回答下列问题
(1)滤渣1的成分有______________________(填化学式)。加入试剂1的目的是___________。
(2)步骤“加NaOH”需要调节pH值的范围为______________________。
(3)沉淀1的成分为______________________ (填化学式),步骤“加水煮沸”发生反应的化学方程式为______________________。
(4)步骤“加水煮沸”不能时间太长,原因是______________________。
(5)最近研究表明,常温下在含有Mg2+浓度为1.5mol/L的溶液中加入2倍于Mg2+的物质的量的NH4HCO3,控制pH值在9.5左右,镁的沉淀率能达到99%。产物为一种含结晶水的复盐,可用于煅烧制取轻质氧化镁,经XDR(X射线衍射)分析该复盐含水与含镁的物质的量相等。写出制取该复盐的离子方程式:_________________________________。
(6)除了OH-之外,S2-也是一种常见的金属离子沉淀剂。本质原因是一些金属硫化物的溶解度极小。已知:25℃时,CuS的溶度积为4×10-36,H2S的Ka1=1.25×10-7,Ka2=8.0×10-14。若要在1L.的盐酸中完全溶解0.01 mol CuS,理论上需要盐酸的最低浓度为___________mol/L(提示:用离子方程式计算)
【题目】温度为T时,向2.0L恒容密闭容器中充入1.0 mol PCl5,反应PCl5(g)PCl3(g)+Cl2(g)经一段时间后达到平衡。反应过程中测定的部分数据见下表:下列说法正确的是
t/s | 0 | 50 | 150 | 250 | 350 |
n(PCl3)/ mol | 0 | 0.16 | 0.19 | 0.20 | 0.20 |
A.反应在前50 s的平均速率为v(PCl3)=0.0032mol·L-1·s-1
B.保持其他条件不变,升高温度,平衡时c(PCl3)=0.11mol·L-1,则反应的△H<0
C.相同温度下,起始时向容器中充入1.0mol PCl5、0.20mol PCl3和0.20molCl2,达到平衡前v(正)>v(逆)
D.相同温度下,起始时向容器中充入2.0mol PCl3和2.0molCl2,达到平衡时,PCl3的转化率小于80%