题目内容

【题目】1)欲使3molVO2+变为VO2+,则需要氧化剂KClO3的物质的量为____mol(已知:KClO3被还原成KCl)。

2)向200mL0.1mo/L Fe(NO3)2溶液中加入适量的NaOH 溶液,使Fe2+恰好完全沉淀,过滤,小心加热沉淀,直到水分蒸干,再灼烧后得到固体的质量为___g

3)将0.51gMgAl混合物溶于500mL4mol/L HCl,加入2mol/L NaOH,要使沉淀的量达到最大值,则加入NaOH的量最少为___mL

4200℃时CO2和水蒸气的混合气体共23.2g与足量的Na2O2充分反应后,固体质量增大了7.2g,则原混合气体的物质的量为____mol

【答案】0.5 1.6 1000 1.0

【解析】

(1)根据氧化还原反应化合价变化确定得失电子数,进而确定氧化剂的含量;

(2)根据Fe2+的不稳定性,加碱后加热蒸干会被氧化,灼烧生成Fe2O3,进而计算;

3)根据MgAlHCl反应后再和 NaOH反应的现象不同进行判断;

(4)根据气体质量变化,确定生成氧气的量,再根据关系式计算原混合气体的物质的量。

1)根据得失电子守恒:由VO2+VO2+e-,欲使3molVO2+变为VO2+需失去3mol e-,则需要氧化剂KClO3KCl6e-,根据得失电子守恒:6e-x=3mol e-,解得x=0.5mol,所以需要氧化剂KClO3的物质的量为0.5mol ;答案:0.5

2Fe(NO3)2溶液中加入适量的NaOH溶液,使Fe2+完全沉淀,得到硝酸钠与氢氧化亚铁,过滤,小心加热沉淀,再灼烧至质量不再变化,由于氢氧化亚铁易被氧化,最终所得固体为Fe2O3 200mL0.1mol. L-1Fe( NO3 )2溶液中n[ Fe( NO3 )2 ]=0.2L 0.1mol/ L=0.02mol,由Fe原子守恒可知:n[ Fe( NO3)2]=2n(Fe2O3),所以 n(Fe2O3)==0.01mol,其质量为0.01mol 160g/mol= 1.6g答案: 1.6

3)根据题意知,反应过程中镁铝的转化过程分别为: Mg→MgCl2→Mg(OH)2Al→AlCl3→Al(OH)3 MgAlMg(OH)2Al(OH)3 都不溶于水,所以沉淀质量达到最大值时溶液中的溶质是氯化钠, 根据元素守恒:n(NaOH)= n(HCl)计算,设加入2mol/L的氢氧化钠溶液的体积为 xL2mol/LxL= 0.5L4mol/L x= 1,所以需加入2mol/L的氢氧化钠溶液的体积为1L1000mL;答案:1000

4200°CCO2和水蒸气的混合气体共23.2g与足量的Na2O2充分反应,发生反应:2 Na2O2+ 2CO2=2Na2CO3+O22Na2O2+2H2O=4NaOH+O2 固体只增加了7.2g,是因为生成O2,根据质量守恒定律可知m(O2)=23.2g-7.2g=16g,所以n(O2)= =0.5mol;根据方程式可知:n(混合气体)=2n(O2)=20.5mol=1.0mol。答案:1.0mol

练习册系列答案
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【题目】金属钛(Ti)被称为21世纪金属,在航海、航空、记忆和涂料方面应用广泛,TiO2是一种优良的光催化剂。20世纪科学家尝试用多种方法将金红石(TiO2)还原,发现金红石直接氯化是冶炼钛的关键。

步骤:TiO2(s)2Cl2(g)TiCl4(g)O2(g) ΔH=+1493kJmol-1ΔS=+61JK-1mol-1

该反应发生温度高达2170℃,能耗大,对设备和生产要求几乎达到苛刻程度。目前科学家采用金红石加碳氯化方法,在较温和条件下成功制取TiCl4,为人类快速迈进钛合金时代做出了巨大贡献。金红石加碳氯化的主要反应如下:

反应Ⅰ:TiO2(s)2Cl2(g) +C(s)TiCl4(g)CO2(g) ΔH1ΔS1=+64JK-1mol-1

反应Ⅱ:TiO2(s)2Cl2(g) +2C(s)TiCl4(g)2CO(g) ΔH2,△S2

已知:①C(s)O2(g)CO2(g) ΔH=-394.3kJmol-1

2C(s)O2(g)2CO(g) ΔH=-222.3kJmol-1

请回答:

1)反应Ⅰ的ΔH1__kJmol-1

2)对于气体参加的反应,表示平衡常数KP时,用气体组分B的平衡压强P(B)代替该气体物质的量浓度c(B),则反应Ⅰ的KP__(用表达式表示)

3)在常温、常压、光照条件下,N2在催化剂TiO2表面与H2O发生反应,2N2(g)6H2O(1)4NH3(g)3O2(g) ΔH=+1530.4kJmol-1

进一步研究相同条件下NH3生成量与温度的关系,部分实验数据见表:

实验组别

1

2

3

4

T/K

303

313

323

353

NH3生成量/(10-6mol)

4.8

5.9

6.0

2.0

O2生成量/(10-6mol)

3.6

4.4

4.5

1.5

反应时间/h

3

3

3

3

容器体积/L

2

2

2

2

①请在如图中画出上述反应在“有催化剂”与“无催化剂”两种情况下反应过程中体系能量随反应过程的变化趋势示意图(图中标明必要的文字说明)___

②根据表中数据,在303K时,在3h内用氮气表示其平均反应速率为___molL-1h-1。判断组别4中反应是否达到平衡状态___(填“是”或“否”),并说明理由___

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