【題目】鋁有多種化合物,在工業(yè)上用途廣泛。氮化鋁(AlN)中混有碳和氧化鋁,為確定某氮化鋁樣品的純度,進行如下實驗:(已知:AlN + H2O + NaOH→ NaAlO2 + NH3↑)
(1)稱取5.00g樣品,加入25mL5mol/L的NaOH溶液,共熱,樣品中AlN和Al2O3完全反應,測得放出氨氣1.68L(標準狀況)。該樣品中的A1N的質(zhì)量分數(shù)為___________。
(2)過濾上述混合溶液,向濾液中滴加2mol/L的鹽酸,當?shù)沃?/span>202mL時生成的白色沉淀恰好完全消失,5.00g樣品中Al2O3的物質(zhì)的量是多少摩________?(寫出計算過程)
堿式碳酸鋁鎂[MgxAly(OH)a(CO3)b·nH2O]可做為塑料填料。為確定某堿式碳酸鋁鎂的組成,進行如下實驗:
(3)稱取3.390g樣品與足量稀鹽酸充分反應,生成二氧化碳0.560L(標準狀況)。3.390g樣品中含CO32―________g。
(4)另取100.00g樣品在空氣中加熱,固體質(zhì)量隨溫度的變化如圖所示(樣品在270℃時已完全失去結(jié)晶水,600℃以上固體為金屬氧化物的混合物)。
(i)100.00g樣品中含結(jié)晶水_______mol。
(ii)100.00g樣品中OH―的物質(zhì)的量是多少_______?(寫出計算過程)
(iii)通過計算推測該堿式碳酸鋁鎂的化學式_______。
【答案】0.615 0.009mol 1.5 1.475 0.4424mol Mg5Al (OH) 3(CO3)510H2O
【解析】
(1)由題意可知,AlN和Al2O3均能和NaOH反應,但是,只有AlN和NaOH反應放出NH3,據(jù)此計算;
(2)濾液中加鹽酸,先產(chǎn)生沉淀,繼續(xù)滴加鹽酸,沉淀逐漸溶解,發(fā)生的兩個反應:HCl+NaOH=NaCl+H2O,NaAlO2+4HCl=AlCl3+2H2O+NaCl,NaOH為(1)中未反應的部分,此時溶液中溶質(zhì)有兩種:AlCl3和NaCl,根據(jù)原子守恒進行計算;
(3) 二氧化碳來源于碳酸根離子,根據(jù)C原子守恒計算n(CO32-),根據(jù)m=nM計算碳酸根離子質(zhì)量;
(4)(i)樣品在270℃時已完全失去結(jié)晶水,結(jié)晶水的質(zhì)量=(100.00-73.45)g=26.55g,根據(jù)n=計算水的物質(zhì)的量;
(ii)100.00g樣品在270~600℃之間,失去結(jié)晶水后的樣品進一步受熱分解放出CO2和H2O,m(CO2)+m(H2O)=73.45-37.02=36.43g,根據(jù)質(zhì)量分數(shù)不變計算100.00g該物質(zhì)分解生成二氧化碳質(zhì)量,從而計算氫氧根離子生成水的質(zhì)量,從而計算氫氧根離子的物質(zhì)的量;
(iii)根據(jù)電荷守恒、質(zhì)量守恒計算x、y,從而確定化學式。
(1)AlN + H2O + NaOH→ NaAlO2 + NH3↑,該反應產(chǎn)生NH3的物質(zhì)的量=,
AlN + H2O + NaOH→ NaAlO2 + NH3↑
0.075mol 0.075mol
所以AlN的質(zhì)量=0.075mol41g·mol-1=3.075g,所以AlN的質(zhì)量分數(shù)=;故答案為:0.615;
(2)向濾液中滴加2mol/L的鹽酸,當?shù)沃?/span>202mL時生成的白色沉淀恰好完全消失,溶液中溶質(zhì)有兩種:AlCl3和NaCl,設AlCl3的物質(zhì)的量為x,NaCl的物質(zhì)的量為y,根據(jù)Na原子守恒可知:y=5mol/L×25ml×10-3=0.125mol,由Cl守恒可知:3x+y=2mol/L×202×10-3L=0.404mol,解得x=0.093mol,所以此時溶液中有0.093molAlCl3,因為AlN物質(zhì)的量=0.075mol,根據(jù)Al守恒可得n(Al2O3)=0.009mol,故答案為:0.009mol;
(3) n(CO2)==0.025mol,二氧化碳來源于碳酸根離子,根據(jù)C原子守恒得n(CO32-)=n(CO2)=0.025mol,則m(CO32-)=nM=0.025mol×60g/mol=1.5g,故答案為:1.5;
(2)①樣品在270℃時已完全失去結(jié)晶水,結(jié)晶水的質(zhì)量=(100.00-73.45)g=26.55g,n(H2O)===1.475mol,故答案為:1.475;
②100.00g樣品在270~600℃之間,失去結(jié)晶水后的樣品進一步受熱分解放出CO2和H2O,m(CO2)+m(H2O)=73.45-37.02=36.43g,其中n(CO2)=0.56L/22.4mol/L=0.025mol;m(CO2)==32.45g,m(H2O)=36.43-32.45=3.98g,n(H2O)==0.2212mol,根據(jù)H原子守恒得n(OH-)=2n(H2O)=0.4424mol,故答案為;0.4424mol;
③根據(jù)電荷守恒得2x+3y=0.4424×1+2×……I,根據(jù)質(zhì)量守恒得40x+0.5×102y=37.02……II,聯(lián)合I、II得x=0.7374mol、y=0.1476mol,x:y:a:b:n=0.7374mol:0.1476mol:0.444mol:0.7374mol::1.475mol=5:1:3:5:10,所以其化學式為Mg5Al (OH) 3(CO3)510H2O,故答案為:Mg5Al (OH)3(CO3)510H2O。
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【題目】阿斯巴甜(結(jié)構(gòu)簡式如圖)具有清爽的甜味,甜度約為蔗糖的200倍。下列有關(guān)說法不正確的是
A. 分子式為:C14H18N2O5
B. 阿斯巴甜分子中有3種官能團
C. 阿斯巴甜在一定條件下既能與酸反應、又能與堿反應
D. 阿斯巴甜的水解產(chǎn)物中有兩種氨基酸
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【題目】下列熱化學方程式書寫正確的是( )
A.2SO2+O2=2SO3;△H=-196.6kJ·mol-1
B.C(s)+O2(g)=CO2(g);△H=393.5kJ·mol-1
C.H+(aq)+OH-(aq)=H2O(l);△H=57.3kJ·mol-1
D.H2(g)+Cl2(g)=HCl(g);△H=-92.5kJ·mol-1
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【題目】苯乙烷(C8H10)可生產(chǎn)塑料單體苯乙烯(C8H8),其反應原理是:C8H10(g)C8H8(g)+H2(g)△H=120kJmol-1某溫度下,將0.40mol苯乙烷,充入2L真空密閉容器中發(fā)生反應,測定不同時間該容器內(nèi)氣體物質(zhì)的量,得到數(shù)據(jù)如下表:
(1)當反應進行到20min時,該段時間內(nèi)H2的平均反應速率是__。
(2)該溫度下,反應的平衡常數(shù)表達式是K=____,K的值是__。
(3)若保持其他條件不變,用0.50molH2(g)和0.50molC8H8(g)合成C8H10(g),當有30kJ熱量放出時,該反應中H2的轉(zhuǎn)化率是__,此時,該合成反應是否達到了平衡狀態(tài)?__(填“是”或“否”),且正反應速率__逆反應速率(填大于、小于或等于)。
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【題目】室溫下,0.2mol/L的一元堿BOH與等濃度的鹽酸等體積混合后,所得溶液中部分微粒的組分及濃度如圖所示,下列對混合溶液的分析正確的是
A.溶液顯酸性
B.升溫,c(X)增大,c(Y)減小
C.c(B+) + c(Y) = c(Cl-)
D.稀釋溶液,c(X)增大,c(Z)增大
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【題目】常溫下,下列各組離子在指定溶液中一定能大量共存的是( )
A.加鋁粉能放出氫氣的溶液:Na+、NO3-、Cl-、Ba2+
B.滴加甲基橙顯紅色的溶液:K+、NH4+、Cl-、SO42-
C.=1013的溶液:Fe2+、Cl-、MnO4-、SO42-
D.使紅色石蕊試紙變藍色的溶液:Na+、ClO-、Cl-、S2-
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【題目】R是合成某高分子材料的單體,其結(jié)構(gòu)簡式如圖所示。下列說法錯誤的是
A.R與HOCH2COOH分子中所含官能團完全相同
B.用NaHCO3溶液可檢驗R中是否含有羧基
C.R能發(fā)生加成反應和取代反應
D.R苯環(huán)上的一溴代物有4種
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【題目】現(xiàn)代傳感信息技術(shù)在化學實驗中有廣泛的應用。某小組用傳感技術(shù)測定噴泉實驗中的壓強變化來認識噴泉實驗的原理(如圖1所示),并測定電離平衡常數(shù)Kb。
(1)實驗室可用濃氨水和X固體制取NH3,X固體不可以是___;
A.五氧化二磷 B.生石灰 C.堿石灰 D.無水氯化鈣
(2)檢驗三頸瓶集滿NH3的方法是___。
(3)關(guān)閉a,將帶有裝滿水的膠頭滴管的橡皮塞塞緊c口,___,引發(fā)噴泉實驗,電腦繪制三頸瓶內(nèi)氣壓變化曲線如圖2所示。圖2中___點時噴泉最劇烈。
(4)從三頸瓶中用___(填儀器名稱)量取20.00mL氨水至錐形瓶中,用0.05000mol/LHC1滴定。用pH計采集數(shù)據(jù)、電腦繪制滴定曲線如圖3所示。
(5)據(jù)圖3計算,當pH=11.0時,NH3·H2O電離平衡常數(shù)Kb近似值,Kb≈___。
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【題目】煙道氣中的 NO 是主要的大氣污染物之一,為了監(jiān)測其含量,選用如下檢測方法:將vL氣樣通入適量酸化的 H2O2 溶液中,恰好使 NO 完全被氧化成NO3-,加水稀釋至 100.00mL。量取20.00mL該溶液,加入v1mLc1mol·L-1FeSO4標準溶液(過量),充分反應后,用c2 mol·L-1 K2Cr2O7標準溶液滴定剩余的Fe2+,終點時消耗 v2mL;卮鹣铝袉栴}:
(1)NO被H2O2氧化為NO3-的離子方程式為:_____。
(2)滴定過程中發(fā)生下列反應:
3Fe2++NO3-+4H+=NO↑+3Fe3++2H2O
Cr2O72-+6Fe2++14H+=2Cr3++6Fe3++7H2O
則氣樣中NO的物質(zhì)的量為_______mol。
(3)下列操作會使 NO 測定結(jié)果偏高的是_____
A.滴定管未用標準液潤洗
B.錐形瓶洗凈后還存留少量的水
C.滴定管滴定前讀數(shù)正確,滴定后俯視讀數(shù)
D.FeSO4 標準溶液部分變質(zhì)
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