四、微型化学计算专练.docx

四、微型化学计算专练1用催化剂可以使NO、CO污染同时降低，2NO(g)2CO(g)N2(g)CO2(g)，根据传感器记录某温度下NO、CO的反应进程，测量所得数据绘制出如图。前1 s内的平均反应速率v(N2)_，第2 s时的x值范围_。答案2.7104 molL1s130.6x25.2解析一氧化碳的反应速率为v(CO)5.4104 molL1s1，同一化学反应同一时间段内，各物质的反应速率之比等于化学计量数之比，所以v(N2)v(CO)2.7104 molL1s1，因为随着反应进行反应速率越来越小，所以第2 s消耗的CO小于第1 s的3630.65.4，则第2 s时，30.6x30.65.425.2。2N2O5是一种新型硝化剂，其性质和制备受到人们的关注。一定温度下，在恒容密闭容器中N2O5可发生下列反应：2N2O5(g)=4NO2(g)O2(g)H0下表为该反应在T1温度下的部分实验数据t/s05001 000c(N2O5)/molL15.003.522.48则500 s内NO2的平均生成速率为_。答案5.92103 molL1s1解析500 s内，c(N2O5)(5.003.52) molL11.48 molL1，则c(NO2)2c(N2O5)21.48 molL12.96 molL1，带入v计算。3若12.4 g Na2X中含有0.4 mol钠离子，Na2X的摩尔质量是_，X的相对原子质量是_。答案62 gmol116解析1 mol Na2X中含有2 mol钠离子，0.2 mol Na2X中含有0.4 mol钠离子，则Na2X的摩尔质量为M(Na2X)62 gmol1；X的相对原子质量624616。4Pd(相对原子质量106.4)中加入王水(浓硝酸与浓盐酸的混合物)的反应可以表示：PdHClHNO3ABH2O(未配平)。其中B为无色有毒气体，该气体在空气中不能稳定存在；A中含有三种元素，其中Pd元素的质量分数为42.4%，H元素的质量分数为0.8%。通过计算判断物质A的化学式_。答案H2PdCl4解析B是一氧化氮；A中含有三种元素，其中Pd元素的质量分数为42.4%，H元素的质量分数为0.8%，根据元素守恒知剩余的是氯元素，Pd原子、氢原子和氯原子个数比124。5某工业废水NO的浓度为1.0104molL1，取此工业废水5 mL于试管中，加水稀释至500 mL，向其中滴加硝酸银溶液，则得到沉淀时所需硝酸银溶液的浓度至少为_。已知：Ksp(AgNO2)2.0108答案0.02 molL1解析加水稀释后，c(NO)1.0104molL15 mL500 mL1.0106molL1，则c(Ag)2.0108(1.0106)0.02 molL1。6锰及其化合物用途广泛。锰的化合物有60多种，其中以二氧化锰(MnO2)最稳定。(1)将固体草酸锰(MnC2O42H2O)放在一个可以称出质量的容器里加热。固体质量随温度的变化关系如图所示。280 时，剩余固体的成分为_(填化学式)；943 时，剩余固体的成分为_(填化学式)。(2)向100 mL MnCl2和BaCl2的混合溶液中，滴加Na2C2O4溶液，当MnC2O42H2O与BaC2O4两种沉淀共存时，_。已知：Ksp(MnC2O42H2O)1.7107；Ksp(BaC2O4)1.6107答案(1)MnOMnO2(2)解析(1)MnC2O42H2O固体xH2O，根据差量法计算，17918x1(1.000.80)，解得x2，即214 时，剩余固体的成分为MnC2O4；同理根据MnC2O4固体气体，143Mr(固体)0.800.40，求得Mr(固体)71.5，固体中一定含有Mn元素，所以280 时，剩余固体的成分为 MnO；当温度超过280 时，剩余固体质量又会增加，说明MnO与空气中氧气反应，生成Mn的高价氧化物，同理计算出固体的化学式为MnO2。(2)向100 mL MnCl2和BaCl2的混合溶液中，滴加Na2C2O4溶液，当MnC2O42H2O与BaC2O4两种沉淀共存时，。7工业上净化处理铬污染的方法之一是将含K2Cr2O7的酸性废水放入电解槽内，加入适量的NaCl，以Fe和石墨为电极进行电解。经过一段时间后，生成Cr(OH)3和 Fe(OH)3沉淀(已知KspFe(OH)34.01038，KspCr(OH)36.01031)。在装置中应该用_(填材料名称)作电解池的阳极；已知电解后的溶液中c(Fe3)为2.01013 molL1，则溶液中c(Cr3)为_molL1。答案Fe3.0106解析在装置中应用Fe作阳极，根据KspFe(OH)3、KspCr(OH)3，则有1.5107，故c(Cr3)1.51072.01013molL13.0106molL1。8XeO3是一种不稳定的物质，具有强氧化性。在某一反应体系中有反应物和生成物的微粒共6种，即Mn2、MnO、Xe、XeO3、H、H2O。(1)该反应的离子方程式为_。(2)将适量的XeO3投入30 mL 0.1 molL1 Mn2的水溶液中，刚好完全反应。此时转移电子数目为_。将反应后的溶液稀释至90 mL，所得溶液的pH_。答案(1)5XeO36Mn29H2O=6MnO5Xe18H(2)0.015NA1解析(1)由题意可知，XeO3作氧化剂，Xe为还原产物，则Mn2作还原剂，MnO为氧化产物，写出方程式配平即可。(2)Mn2MnO，Mn的化合价由27，n(Mn2)0.03 L0.1 molL10.003 mol，转移的n(e)0.003 mol50.015 mol，N(e)0.015NA；由离子反应方程式可知，n(H)3n(Mn2)30.003 mol0.009 mol，c(H)0.1 molL1，故pH1。9已知NaOH与Cl2反应的氧化产物与温度有关(发生的反应均为放热反应)，在V L 4 molL1的NaOH中通入一定量的氯气，生成物中含有Cl、ClO、ClO三种含氯元素的离子，其中ClO、ClO的物质的量(n)与反应时间(t)的曲线如图所示。若t2时刻恰好反应完全，则V_ L。答案2.5解析由图像可知，t2时刻，ClO、ClO的物质的量分别为2 mol、1 mol，Cl2Cl，化合价由01，Cl2ClO，化合价由01，Cl2ClO，化合价由05，根据得失电子守恒可知，n(Cl)n(ClO)5n(ClO)2 mol51 mol7 mol，由Na原子守恒，n(NaOH)n(NaCl)n(NaClO)n(NaClO3)7 mol2 mol1 mol10 mol，V2.5 L。10200 mL某溶液中含有的离子及其物质的量如下：离子HKNOSO物质的量/mol0.50.10.60.15该溶液中还含有的离子一定是下列中的_(填序号)，该离子的浓度为_。AAl3 BClCClO DFe2答案A0.5 molL1解析由溶液中的电荷守恒可知，该溶液中还含有的离子是阳离子，由于Fe2在酸性条件下易被NO氧化而不能大量存在，故该溶液中还含有的离子是Al3，且c(Al3)0.5 molL1。11已知K、Ka、Kw、Kh、Ksp分别表示化学平衡常数、弱酸的电离平衡常数、水的离子积常数、盐的水解平衡常数、难溶电解质的溶度积常数。(1)25 时，将a molL1的氨水与0.01 molL1的盐酸等体积混合所得溶液中c(NH)c(Cl)，则溶液显_(填“酸”、“碱”或“中”)性；用含a的代数式表示NH3H2O的电离平衡常数Kb_。(2)25 时，H2SO3HSOH的电离常数Ka1102 molL1，则该温度下pH3、c(HSO)0.1 molL1的NaHSO3溶液中c(H2SO3)_。(3)高炉炼铁中发生的反应有：FeO(s)CO(g)Fe(s)CO2(g)H0该反应的平衡常数表达式K_；已知1 100 时，K0.25，则平衡时CO的转化率为_；在该温度下，若测得高炉中c(CO2)0.020 molL1，c(CO)0.1 molL1，则此时反应速率是v正_(填“”、“”或“”)v逆。(4)已知高温下Fe(OH)3和Mg(OH)2的Ksp分别为8.01038、1.01011，向浓度均为0.1 molL1的FeCl3、MgCl2的混合溶液中加入碱液，要使Fe3完全沉淀而Mg2不沉淀，应该调节溶液pH的范围是_(已知lg 20.3)。答案(1)中(2)0.01 molL1(3)20%(4)3.39解析(1)根据电荷守恒得c(H)c(NH)c(Cl)c(OH)，因为c(NH)c(Cl)，所以c(H)c(OH)，故溶液显中性。Kb。(2)由Ka，代入数据得c(H2SO3)0.01 molL1。(3)根据化学方程式可得K；设开始时c(CO)a molL1，平衡时c(CO2)b molL1，则b/(ab)0.25，得a5b，则平衡时CO的转化率为20%；Q0.200.25，故v正v逆。(4)KspFe(OH)3c(Fe3)c3(OH)，Fe3完全沉淀时c3(OH)，得c(OH)21011 molL1，pH3.3，Mg(OH)2开始沉淀时c2(OH)1.01010，得c(OH)1105 molL1，pH9，调节pH范围为3.39。12测定制备的粗K2FeO4的纯度可用滴定法，滴定时有关反应的离子方程式：FeOCrO2H2O=CrOFe(OH)3OH2CrO2H=Cr2OH2OCr2O6Fe214H=2Cr36Fe37H2O现称取1.98 g粗K2FeO4样品溶于适量KOH溶液中，加入稍过量的KCrO2，充分反应后过滤，滤液在250 mL容量瓶中定容。每次取25.00 mL加入稀硝酸酸化，用0.100 0 molL1的(NH4)2Fe(SO4)2标准溶液滴定，三次滴定消耗标准溶液的平均体积为18.93 mL，则上述样品中K2FeO4的质量分数为_。答案63.1%解析根据反应，可得关系式：2FeO2CrOCr2O6Fe2，即FeO3Fe2，则样品中K2FeO4的质量分数为0.100 0 molL10.018 93 L198 gmol11.98 g100%63.1%。13已知Ksp(AgCl)1.81010，Ksp(AgI)8.51017。浓缩液中含有I、Cl等离子，取一定量的浓缩液，向其中滴加AgNO3溶液，当AgCl开始沉淀时，溶液中为_。答案4.72107解析AgI的溶度积小于AgCl的，当滴加AgNO3溶液时，AgI沉淀先生成，AgCl开始沉淀时，AgI已经沉淀完全，则4.72107。14下图为青铜器在潮湿环境中发生电化学腐蚀的示意图。环境中的Cl扩散到孔口，并与正极反应产物和负极反应产物作用生成多孔铜锈Cu2(OH)3Cl，其离子方程式为_；若生成4.29 g Cu2(OH)3Cl，则理论上耗氧体积为_L(标准状况)。答案2Cu2 3OHCl=Cu2(OH)3Cl0448解析正极反应产物为OH，负极反应产物为Cu2，与Cl作用生成Cu2(OH)3Cl。nCu2(OH)3Cl0.02 mol，所以有0.04 mol Cu被氧化，根据电子得失守恒n(O2)0.02 mol，标准状况下V(O2)0.02 mol22.4 Lmol10.448 L。15一定量的CO2与足量的碳在体积可变的恒压密闭容器中反应：C(s)CO2(g)2CO(g)。平衡时，体系中气体体积分数与温度的关系如图所示：已知：气体分压(p分)