题目内容
【题目】在200 mL含Mg2+、Al3+、NH4+、H+、Cl-等离子的溶液中,逐滴加入5molL-1的氢氧化钠溶液,所加氢氧化钠溶液的体积(mL)与产生沉淀的物质的量(mol)关系如图所示。下列叙述正确的是( )
A.x与y的差值为0.02mol
B.原溶液中c(Cl-)=0.75mol·L-1
C.原溶液的pH=1
D.原溶液中n(Mg2+)∶n(Al3+)=5∶2
【答案】C
【解析】
在200mL含Mg2+、Al3+、NH4+、H+、Cl-等离子的溶液中,逐滴加入5molL-1的NaOH溶液,加入4mLNaOH溶液时没有沉淀生成,说明H+先和NaOH反应,则溶液中含有H+,c(H+)==0.1mol/L,继续滴加NaOH溶液,沉淀的量逐渐增大,30mLNaOH溶液后,继续滴加NaOH溶液,沉淀的物质的量不变,则溶液中含有NH4+,则c(NH4+)==0.075mol/L,继续滴加NaOH,沉淀溶解,35mLNaOH后,沉淀不溶解,说明溶液中含有Mg2+、Al3+,根据Al3++3OH-=Al(OH)3↓、Al(OH)3+OH-=AlO2-+2H2O知,生成氢氧化铝沉淀和生成偏铝酸根离子需要氢氧化钠体积之比为3:1,则生成氢氧化铝沉淀需要NaOH体积=(35-33)mL×3=6mL,则生成氢氧化镁需要NaOH体积=(30mL-4mL)-6mL=20mL,则c(Mg2+)= =0.25mol/L,c(Al3+)==0.05mol/L,溶液中存在电荷守恒,根据电荷守恒得3c(Al3+)+2c(Mg2+)+c(NH4+)+c(H+)=c(Cl-)=[3×0.05+2×0.25+0.075+0.1]mol/L=0.825mol/L,据此分析解答。
A. x为Al(OH)3、Mg(OH)2的物质的量,y为Mg(OH)2的物质的量,二者的差为Al(OH)3的物质的量=0.05mol/L×0.2L=0.01mol,A项错误;
B. 原溶液中c(Cl)=0.825mol/L,B项错误;
C. 通过分析知,c(H+)=0.1mol/L,原溶液的pH=1,C项正确;
D. 通过以上分析知,c(Mg2+)=0.25mol/L,c(Al3+)=0.05mol/L,同一溶液中体积相等,其物质的量之比等于物质的量浓度之比=0.25mol/L:0.05mol/L=5:1,D项错误;
答案选C。
【题目】“绿水青山就是金山银山”,因此研究NOx、SO2等大气污染物的妥善处理具有重要意义。
(1)SO2的排放主要来自于煤的燃烧,工业上常用氨水吸收法处理尾气中的SO2。已知吸收过程中相关反应的热化学方程式如下:
①SO2(g)+NH3·H2O(aq)==NH4HSO3(aq) △H1=akJ·mol-1;
②NH3·H2O(aq)+NH4HSO3(aq)==(NH4)2SO3(ag)+H2O(l) △H2=bkJ·mol-1;
③2(NH4)2SO3(aq)+O2(g)==2(NH4)2SO4(aq) △H3=ckJ·mol-1。
则反应2SO2(g)+4NH3·H2O(aq)+O2(g)==2(NH4)2SO4(aq)+2H2O(1)的△H=___________kJ·mol-1。
(2)燃煤发电厂常利用反应2CaCO3(s)+2SO2(g)+O2(g)===2CaSO4(s)+2CO2(g)
△H=-681.8kJ·mol-1对煤进行脱硫处理来减少SO2的排放。对于该反应,在T℃时,借助传感器测得反应在不同时间点上各物质的浓度如下:
0 | 10 | 20 | 30 | 40 | 50 | |
O2 | 1.00 | 0.79 | 0.60 | 0.60 | 0.64 | 0.64 |
CO2 | 0 | 0.42 | 0.80 | 0.80 | 0.88 | 0.88 |
①0~10min内,平均反应速率v(O2)___________mol·L-1·min-1;当升高温度,该反应的平衡常数K___________(填“增大”“减小”或“不变”)。
②30min后,只改变某一条件,反应重新达到平衡。根据上表中的数据判断,改变的条件可能是___________(填字母)。
A加入一定量的粉状碳酸钙 B通入一定量的O2
C适当缩小容器的体积 D加入合适的催化剂
(3) NOx的排放主要来自于汽车尾气,人利用反应
C(s)+2NO(g)N2(g)+CO2(g) △H=-34.0kJ·mol-1,用活性炭对NO进行吸附。已知在密闭容器中加入足量的C和一定量的NO气体,保持恒压测得NO的转化率随温度的变化如图所示:
由图可知,1050K前反应中NO的转化率随温度升髙而增大,其原因为____________________;在1100K时,CO2的体积分数为___________。
(4)用某物质的平衡分压代替其物质的量浓度也可以表示化学平衡常数(记作Kp)。在1050K、1.1×106Pa时,该反应的化学平衡常数Kp=___________[已知:气体分压(P分)=气体总压(Pa)×体积分数]。
(5)为避免汽车尾气中的有害气体对大气的污染,需给汽车安装尾气净化装置。在净化装置中CO和NO发生反应2NO(g)+2CO(g)N2(g)+2CO2(g) △H=-746.8k·mol-1,生成无毒的N2和CO2。实验测得,v正=k正·c2(NO)·c2(CO),v逆=k逆·c(N2) ·c2(CO2)(k正、k逆为速率常数,只与温度有关)。
①达到平衡后,仅升高温度,k正增大的倍数___________(填“>”“<”或“=”)k逆增大的倍数。
②若在1L的密闭容器中充入1 molCO和1 molNO,在一定温度下达到平衡时,CO的转化率为40%,则=___________。