题目内容
【题目】为确定Na2CO3和NaHCO3混合物样品的组成,称取四份该样品溶于水后分别逐滴加入相同浓度盐酸60.0mL,充分反应,产生CO2的体积(已折算成标准状况下的体积,不考虑CO2在水中的溶解)如下表:
实验序号 | I | II | III | IV |
盐酸体积(mL) | 60.0 | 60.0 | 60.0 | 60.0 |
样品质量(g) | 2.96 | 3.70 | 5.18 | 6.66 |
CO2体积(mL) | 672 | 840 | 896 | 672 |
(1)样品中物质的量之比n(NaHCO3):n(Na2CO3)=___。
(2)盐酸的物质的量浓度c(HCl)=___。
【答案】1:2 1.25mol/L
【解析】
(1)结合Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ可知,随着样品质量增加,生成二氧化碳的体积逐渐增大,说明Ⅰ、Ⅱ中盐酸过量,Na2CO3和NaHCO3的完全反应,列式计算;
(2)根据实验Ⅲ、Ⅳ可知,Ⅳ中盐酸不足,Na2CO3优先反应生成NaHCO3,列式计算。
(1)结合Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ可知,随着样品质量增加,生成二氧化碳的体积逐渐增大,说明Ⅰ、Ⅱ中盐酸过量,Na2CO3和NaHCO3的完全反应,设出Ⅰ中Na2CO3、NaHCO3的物质的量分别为x、y,则①106x+84y=2.96、②x+y=
=0.03mol,联立①②解得:x=0.02mol、y=0.01mol,所以样品中物质的量之比n(NaHCO3):n(Na2CO3)=0.01mol:0.02mol =1:2;
(2)根据实验Ⅲ、Ⅳ可知,Ⅳ中盐酸不足,Na2CO3优先反应生成NaHCO3,设6.66g样品中含有碳酸钠、碳酸氢钠的物质的量分别为2x、x,则106×2x+84x=6.66,解得:x=0.0225mol,即6.66g样品中含有0.045mol碳酸钠、0.0225mol碳酸氢钠,将样品加入盐酸中,先发生反应HCl+Na2CO3=NaHCO3+NaCl,0.045mol碳酸钠完全反应消耗HCl的物质的量为0.045mol,碳酸钠完全反应后发生再发生反应NaHCO3+HCl=NaCl+H2O+CO2↑,生成标准状况下672mL二氧化碳消耗HCl的物质的量为:n(HCl)=n(CO2)=
=0.03mol。所以60mL盐酸中含有HCl的物质的量为:0.045mol+0.03mol=0.075mol,该盐酸的物质的量浓度为:c(HCl)=
=1.25mol/L。
【题目】研究NOx、CO等大气污染气体的处理,对保护环境有重要的意义。回答下列问题:
(1)NOx与CO反应生成无污染气体的相关热化学方程式如下:①NO2(g)+CO(g)
CO2(g)+NO(g) ΔH1=234.0 kJ·mol1,②N2(g) +O2(g)
2NO(g)ΔH2=+179.5 kJ·mol1,③2NO(g)+O2(g)
2NO2(g) ΔH3=112.3 kJ·mol1,反应2NO2(g) +4CO(g)
N2(g)+4CO2(g)的ΔH=__________ kJ·mol1。
(2)在一定温度下,向2 L的恒容密闭容器中充入4.0 mol NO2和4.0 mol CO,在催化剂作用下发生反应:2NO2(g)+4CO(g)
N2(g) +4CO2(g),测得相关数据如下:
0 min | 5 min | 10 min | 15 min | 20 min | |
c(NO2)/mol·L1 | 2.0 | 1.7 | 1.56 | 1.5 | 1.5 |
c(N2)/mol·L1 | 0 | 0.15 | 0.22 | 0.25 | 0.25 |
①在0~10 min,用CO2的浓度变化表示的反应速率为______________。
②为使该反应的反应速率增大,下列措施中可采用的是________(填字母代号)。
a.减小压强 b.适当升高温度 c.增大CO的浓度 d.选择高效催化剂
(3)如果模拟工业上离子交换膜法制烧碱的方法,那么可以设想用如图装置电解硫酸钾溶液来制取氢气、氧气、硫酸和氢氧化钾。
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①该电解槽的阳极反应式为_______。此时通过阴离子交换膜的离子数____(填“大于”“小于”或“等于”)通过阳离子交换膜的离子数。
②制得的氢氧化钾溶液从出口____(/span>填“A”“B”“C”或“D”)导出。
③若将制得的氢气、氧气和氢氧化钾溶液组合为氢氧燃料电池,则电池负极的电极反应式为_____。