题目内容
【题目】向一定量的Fe、Fe2O3和CuO混合物投入100 mL浓度2.2 mol/L的硫酸溶液中,充分反应后生成896 mL标准状况下的气体,得不溶物1.28 g,过滤后,溶液中阳离子只有Fe2+,向滤液中加入2 mol/L的NaOH溶液,加至40 mL时开始出现沉淀,则滤液中FeSO4的物质的量浓度为(设滤液体积为100 mL( )
A.2 mol/L B.1.8 mol/L C.1.9 mol/L D.无法计算
【答案】B
【解析】
试题分析:固体混合物和稀硫酸反应后有固体剩余,说明溶液中不存在铁离子,向滤液中加入加入2mol/L的NaOH溶液,加至40mL时开始出现沉淀,说明硫酸有剩余,铁先和铜离子后和氢离子发生置换反应,所以滤液中的溶质是硫酸、硫酸亚铁,n(H2SO4)=2.2mol/L×0.1L=0.22mol,与氢氧化钠反应的硫酸的物质的量=n(NaOH)=×2mol/L×0.04L=0.04mol,剩余的硫酸的物质的量=0.22mol-0.04mol=0.18mol,剩余硫酸与固体反应生成了硫酸亚铁,根据硫酸和硫酸亚铁的关系式计算硫酸亚铁的物质的量浓度 = = 1.8 mol/L,故选B。
【题目】研究和深度开发CO、CO2的应用对建生态文明社会具有重要的意义。
(1)CO可用于炼铁,已知:
Fe2O3(s)+3C(s)=2Fe(s)+3CO(g) ΔH1=+489.0kJmol-1,
C(s)+CO2(g)=2CO(g) △H2=+172.5kJmol-1
则CO还原Fe2O3(s)的热化学方程式为____________________。
(2)分离高炉煤气得到的CO与空气可设计成燃料电池(以KOH溶液为电解液)。写出该电池的负极反应式:__________________。
(3)CO2和H2充入一定体积的密闭容器中,在两种温度下发生反应:CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g),测得CH3OH的物质的量随时间的变化见图1。
①线Ⅰ、Ⅱ对应的平衡常数大小关系为KI______KⅡ(填“>”或“=”或“<”)。
②一定温度下,在容积相同且固定的两个密闭容器中,按如下方式加入反应物,一段时间后达到平衡。
容器 | 甲 | 乙 |
反应物投入量 | 1mol CO2、3mol H2 | a mol CO2、b mol H2、 c mol CH3OH(g)、c molH2O(g) |
若甲中平衡后气体的压强为开始的0.8倍,要平衡后乙与甲中相同组分的体积分数相等,且起始时维持化学反应向逆反应方向进行,则c的取值范围为____________。
(4)利用光能和光催化剂,可将CO2和H2(g)转化为CH4和O2,紫外光照射时,在不同催化剂(Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ)作用下,CH4产量随光照时间的变化见图2。在0~15小时内,CH4的平均生成速率I、Ⅱ和Ⅲ从大到小的顺序为_____________(填序号)
(5)一种甲醇燃料电池,使用的电解质溶液是2mol·L-1的KOH溶液。
请写出加入(通入)b物质一极的电极反应式________________;每消耗6.4g甲醇转移的电子数为_______________。
(6)一定条件下甲醇与一氧化碳反应可以合成乙酸。通常状况下,将amol/L的醋酸与bmol/LBa(OH)2溶液等体积混合后,溶液中:2c(Ba2+)=c(CH3COO-),用含a和b的代数式表示该混合溶液中醋酸的电离常数Ka为__________________。