题目内容

臭氧可用于净化空气，漂白饮用水，杀菌，处理工业废物和作为漂白剂．但臭氧能刺激粘液膜，空气中臭氧的体积分数超过0.1PPm （ PPm 表示百力分之一）对人体是不安全的．臭氧能与碘化钾溶液反应：O3+2KI+H2O=O2+I2+2KOH．为测定大气中臭氧的含量，进行如下操作：①将标准状况下 33.6L的空气试样缓缓通入KI溶液，使之完全反应； ②在所得溶液中用 0.01mol/L 的 Na2S2O3溶液 60.00mL 恰好与之完全反应．（反应方程式为：2Na2S2O3+I2=Na2S4O6+2NaI．设反应过程中溶液的体积变化忽略不计）
（1）试通过计算说明该空气试样中臭氧的体积分数对人体是否安全？
（2）取步骤①所得溶液的
1
50
，欲将其中所含KOH完全中和，需0.0012mol/L的盐酸体积是多少毫升？
原题：超细硅酸铝具有极好的悬浮性和纯白外观，与颜料配合能明显地改进涂料的白度．其样品化学式可表示为AlxSi35Oy?zH2O企业标准规定超细硅酸铝中含水量7%-10%为优良级．某化学兴趣小组为测定该样品的组成，按如下步骤处理：
步骤一：准确称取9.936g超细硅酸铝样品，充分加热至不再分解为止，冷却、称量，得固体9.216g．
步骤二：另准确称取9.936g超细硅酸铝样品，加足量4mol/L盐酸150mL，充分反应后，过滤，洗涤，烘干得SiO2固体8.400g
（1）计算该超细硅酸铝样品是否为优良级．
（2）求该样品的化学式．
考点：化学方程式的有关计算
专题：计算题
分析：Ⅰ（1）根据关系式O3～I2～2Na2S2O3计算O3的物质的量，再根据体积分数=
n(O3)
n(空气)
计算判断；
（2）由方程式可知n（KOH）=2n（I2），n（HCl）=n（KOH），根据V=
n
c
计算需要盐酸的体积；
Ⅱ（1）硅酸铝样品，充分加热至不再分解为止，最终所得的9.216g固体为氧化铝、二氧化硅，样品总质量减去所得固体的质量为样品中含有的水的质量，计算水的质量分数，据此判断；
（2）最终所得的9.216g固体为氧化铝、二氧化硅，其中SiO2固体8.400g，氧化铝为9.216g-8.4g=0.816g，根据n=
m
M
计算氧化铝、二氧化硅、水的物质的量，利用Al、H与Si原子关系确定x、z的数值，根据化合价代数和为0，确定y的值，据此书写．
解答： 解：Ⅰ（1）由O3+2KI+H2O=2KOH+I2+O2、2Ns2S2O3+I2=Na2S4O6+2NaI知O3～I2～2Na2S2O3，
设33.6L的空气中含O3的物质的量为nmol，则：
O3～I2～2Na2S2O3
1           2
nmol   0.01mol/L×0.06L 

故n=
0.01mol/L ×0.06L 
2
=3×10-4mol
33.6L的空气的物质的量为
33.6L
22.4L/mol
=1.5mol，
空气试样中臭氧的体积分数=
3×10-4mol
1.5mol
=2×10-4=200ppm，故对人体不安全，
答：该空气试样中臭氧的体积分数对人体不安全；
（2）由O3～I2～2Na2S2O3可知，所得溶液中n（I2）=n（O3）=3×10-4mol，故所得溶液的
1
50
中n（I2）=3×10-4mol×
1
50
，由方程式可知n（KOH）=2n（I2）=2×3×10-4mol×
1
50
=6×10-4mol×
1
50
，故n（HCl）=n（KOH）=6×10-4mol×
1
50
，需要盐酸的体积为
6×10-4×
1
50
mol
0.0012mol/L
=0.01L=10mL，
答：需0.0012mol/L的盐酸体积10毫升；
Ⅱ（1）硅酸铝样品，充分加热至不再分解为止，最终所得的9.216g固体为氧化铝、二氧化硅，样品中含有的水的质量=9.936g-9.216g=0.72g，故水的质量分数为
0.72g
9.936g
×100%=7.25%，含水量介于7%～10%，为优良级，
答：该超细硅酸铝样品是为优良级；
（2）最终所得的9.216g固体为氧化铝、二氧化硅，其中SiO2固体8.400g，物质的量为
8.4g
60g/mol
=0.14mol，氧化铝为9.216g-8.4g=0.816g，物质的量为
0.816g
102g/mol
=0.008mol，故x：35=0.008：0.14，解得x=2．样品中水的质量=9.936g-9.216g=0.72g，物质的量为
0.72g
18g/mol
=0.04mol，故z：35=0.04：0.14，解得z=10．根据化合价代数和为0，则2×3+4×35-2y=0，解得y=73，故该样品的化学式为Al2Si35O73?10H2O，
答：该样品的化学式为Al2Si35O73?10H2O．
点评：本题属于拼合型题目，考查根据方程式的有关计算，题目计算量较大，过程比较复杂，对学生的心理素质有较高的要求，难度中等，注意滴定中利用关系式进行计算．
练习册系列答案
相关题目
（1）在一个白色点滴板的二个孔穴中分别加入火柴梗、少量CuSO4?5H2O．分别滴入几滴浓硫酸，观察现象．回答下列问题：
浓硫酸滴到火柴梗上，火柴梗变
 
（填实验现象），说明浓硫酸具有
 
性．
浓硫酸滴入CuSO4?5H2O中，胆矾
 
（填实验现象），说明浓硫酸具有
 
性．
（2）为探究Fe3+能转化为Fe2+，实验室提供下列试剂：铁粉、0.1mol?L-1 FeCl3溶液、0.1mol?L-1 FeCl2溶液、KSCN溶液、新制氯水．请你就实验操作、实验现象、结论完成以下填空：
取少量
 
溶液于试管中，加入足量
 
，充分振荡后静置，滴加1至2滴
 
，无明显变化，说明Fe3+已转化为Fe2+．
在室温下，下列pH=3的酸溶液和pH=11的碱溶液等体积混合后，溶液的pH一定小于7的是（　　）
A、硝酸溶液跟氢氧化钾溶液
B、盐酸跟氨水
C、硫酸溶液跟氢氧化钠溶液
D、醋酸溶液跟氢氧化钡溶液
下列化学用语书写正确的是（　　）
A、异丁烷的结构式：
B、Li原子的轨道表示式：
C、二氧化碳的电子式：
D、饱和醇的通式：CnH2n+2O
NA为阿伏加德罗常数，下列叙述正确的是（　　）
A、10 g H218O含有的中子数为5NA
B、1 mol羟基（-OH）含有的电子数为10NA
C、1 mol 氯气参加反应时，电子转移数目一定为2NA
D、标准状况下，11.2L己烷含有的分子数为0.5NA
除去水蒸气后的水煤气主要含H2、CO、CO2及少量的H2S、CH4，继续除去H2S后，可采用催化或非催化转化技术，将CH4转化成CO，得到CO、CO2和H2的混合气体，是理想的合成甲醇原料气．
（1）制水煤气的主要化学反应方程式为：C（s）+H2O（g）
高温
CO（g）+H2（g），此反应是吸热反应．
①此反应的化学平衡常数表达式为
 

②下列能增大碳的转化率的措施是
 

A．加入C（s）    B．加入H2O（g）  C．升高温度    D．增大压强
（2）将CH4转化成CO，工业上常采用催化转化技术，其反应原理为：
CH4（g）+
3
2
O2（g）?CO（g）+2H2O（g）△H=-519kJ?mol-．工业上要选择合适的催化剂，分别对X、Y、Z三种催化剂进行如下实验（其他条件相同）
①X在750℃时催化效率最高，能使正反应速率加快约3×l05倍：
②Y在600℃时催化效率最高，能使正反应速率加快约3×105倍：
③Z在440℃时催化效率最高，能使逆反应速率加快约1×106倍；
根据上述信息，你认为在生产中应该选择的适宜催化剂是
 
（填“X“或“Y”或“Z”），选择的理由是
 
；
（3）请在答题卡的坐标图中，画出上述反应在有催化剂情况下反应过程中体系能量变化曲线．
（4）合成气合成甲醇的主要反应是：
 2H2（g）+CO（g）?CH3OH（g）△H=-519kJ?mol-，t℃下此反应的平衡常数为160．此温度下，在密闭容器中开始只加入CO、H2，反应l0min后测得各组分的浓度如下：
物质  H2  CO  CH3OH
浓度（mol?L-1）  0.2  0.1  0.4
①该时间段内反应速率v（H2）=
 
mol?L-1?min-1．
②比较此时正、逆反应速率的大小：V正
 
V逆（填“＞”、“＜”或“=”）
人体血液里存在重要的酸碱平衡：CO2+H2O?H2CO3
OH-
H+
HCO3-，使人体血液pH保持在7.35～7.45，否则就会发生酸中毒或碱中毒．其pH随c（HCO3-）：c（H2CO3）变化关系如下表：
c（HCO3-）：c（H2CO3） 1.0 17.8 20.0 22.4
pH 6.10 7.35 7.40 7.45
下列说法不正确的是（　　）
A、正常人体血液中，HCO3-的水解程度大于电离程度
B、人体血液酸中毒时，可注射NaHCO3溶液缓解
C、pH=7.00的血液中，c（H2CO3）＜c（HCO3-）
D、pH=7.40的血液中，HCO3-的水解程度一定大于H2CO3的电离程度
下列有关物质性质用途分类叙述正确的是（　　）
①厨房清洁剂和洁厕灵都显酸性
②醋酸、碳酸、磷酸都是弱酸
③K2Cr2O7和KMnO4都是常用的强氧化剂
④天然气和氢气都是可再生的能源．
A、①②B、②③C、②④D、③④
向等物质的量浓度的NaHCO3和Ca（HCO3）2混合溶液中，加入一定量NaOH溶液时，不可能发生的离子反应方程式是（　　）
A、OH-+HCO3-→CO32-+H2O
B、Ca2++OH-+HCO3-→CaCO3↓+H2O
C、Ca2++2OH-+2HCO3-→CaCO3↓+2H2O+CO32-
D、Ca2++3OH-+3HCO3-→CaCO3↓+3H2O+2CO32-

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