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1、填空题 (8分)标准状况下,①4g氢气、②33.6L甲烷(CH4)、③9.03×1023个水分子中,含分子数最多的是(填写序号,下同) ,含原子数最多的是 ,
质量最大的是 ,体积最小的是 。
参考答案:①, ②, ③, ③ (每空2分)
本题解析:考查物质的量的有关计算。4g氢气是4g÷2g/mol=2mol,含有4mol氢原子;标准状况下,33.6L甲烷是33.6L÷22.4L/mol=1.5mol,含有1.5mol×5=7.5mol原子,质量是1.5mol×16g/mol=24g;9.03×1023个水分子是9.03×1023÷6.02×1023/mol=1.5mol,含有1.5mol×3=4.5mol原子,质量是1.5mol×18g/mol=27g。所以含分子数最多的是①;含原子数最多的是②;质量最大的是③;而体积最小的还是③。
本题难度:一般
2、选择题 设NA为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是
A.在反应中消耗1mol Cl2,转移的电子数一定为2NA。
B.标准状况下,0.5mol氦气含有的电子数为NA
C.15g CH3+(碳正离子)中含有电子数为10NA
D.0.1L 2mol·L﹣1的(NH4)2S溶液中含有的S2﹣数目为0.2NA
参考答案:B
本题解析:A、在反应中消耗1mol Cl2,转移的电子数不一定为2NA,如1mol Cl2与足量氢氧化钠溶液反应转移的电子数为NA,错误;B、氦为2号元素,氦气为单原子分子,标准状况下,0.5mol氦气含有的电子数为NA,正确;C、15g CH3+(碳正离子)中含有电子数为8NA,错误;D、(NH4)2S为弱酸弱碱盐,在水溶液中,铵离子和硫离子发生水解,0.1L 2mol·L﹣1的(NH4)2S溶液中含有的S2﹣数目小于0.2NA,错误。
本题难度:简单
3、填空题 (8分)6.02×1024个Mg约含?mol Mg,其质量为?g;49gH2SO4约含有
?个H原子,共含有? _____mol原子。
参考答案:
本题解析:略
本题难度:简单
4、选择题 13.9g XSO4·nH2O晶体,完全失水后,剩余7.6g粉末,若X的原子量为结晶水分子数的8倍,则X的原子量为
A.23
B.27
C.40
D.56
参考答案:D
本题解析:根据题意可知,结晶水的质量是13.9g-7.6g=6.3g,物质的量是0.35mol,所以有
,又因为8n=M,所以解得M=56,答案选D。
本题难度:简单
5、计算题 二氧化硫和氮氧化物(NOx)是大气的主要污染物,治理环境污染是当前环保工作的重要研究内容之一。
完成下列计算:
(1)石灰石-石膏湿法烟气脱硫工艺技术的原理是:烟气中的二氧化硫与浆液中的碳酸钙以及空气反应生成石膏(CaSO4·2H2O)。某电厂用煤300t(煤中含硫的质量分数为2.5%),若燃烧时煤中的硫全部转化为二氧化硫,用该方法脱硫时有96%的硫转化为石膏,则理论上可得到_________吨石膏。
(2)用CH4催化还原NOx,主要产物为N2与CO2。现有1 L NOx(含NO2、NO),用CH4将其还原成N2,消耗同温同压下的CH4 0.4 L,则混合气体中NO2、NO的物质量之比为____。
(3)乙二酸(H2C2O4)的制备有如下反应:
C6H12O6+18HNO3→3H2C2O4+18NO2↑+12H2O
C6H12O6?+6HNO3→3H2C2O4+6NO↑+6H2O
上述反应产生的NOx用氧气和水吸收后生成硝酸循环利用,若尾气NOx中n(NO2)︰n(NO)=2︰1,且NOx的吸收转化率为90%。每生产9 kg乙二酸至少需要补充质量分数为63%的硝酸溶液多少千克?
(4)用碱液吸收法处理某工业尾气(含NOx:NO、NO2和N2O4)的反应为:
2NO2 + 2NaOH→ NaNO2 + NaNO3 + H2O;
NO + NO2 + 2NaOH→ 2NaNO2 + H2O。
当N2O4体积分数为0.2时,处理1mol该NOx,计算生成NaNO3和NaNO2的物质的量(x可作为已知条件使用)。
参考答案:(1)38.7?(3分)
(2)3︰2?(3分)
(3)3.6?(4分)
(4)n(NaNO2)="(2.2-0.8x)" mol?(2分); n(NaNO3)="(0.8x-1)" mol?(2分)
本题解析:(1)根据硫元素守恒确定:300×2.5%×96%÷32×172=38.7t
(2)根据电子守恒得:3n(NO)+n(NO2)= 8n(CH4)? n(NO)+n(NO2)=1(单位用mol替代,方便计算)
2n(NO)+4n(NO2)= 8×0.4? n(NO)+n(NO2)=1
n(NO)=0.4mol? n(NO2)=0.6mol?则混合气体中NO2、NO的物质量之比为3︰2
(3)根据上述要求每生产9 kg需要硝酸的量计算为:
1/2n(NO) + 1/6n(NO2)= n(H2C2O4)=9000÷90=100
n(NO) :n(NO2)=1:2
联立解得n(NO)=120mol? n(NO2)=240mol
反应中气体损失10%,根据氮原子守恒知硝酸的量与气体的量相等,故应补充损失的量即可
(120+240)×63×10%÷63%=3600g=3.6kg
(4)设NO有amol,NO2有bmol
a+b=1-0.2=0.8
(a+2b)/(a+b)=x
解得a=1.6-0.8x? b=0.8x-0.8
根据方程式:NO + NO2 + 2NaOH→ 2NaNO2 + H2O,代入NO的物质的量(a),计算求出NaNO2的物质的量=3.2-1.6x
此时剩余NO2的物质的量=0.4+b-a=0.4+0.8x-0.8-(1.6-0.8x)=1.6x-2
根据方程式:2NO2 + 2NaOH→ NaNO2 + NaNO3 + H2O,带入NO2剩余的物质的量,计算求出n(NaNO2)= n(NaNO3)=0.8x-1
故亚硝酸钠的总量为两个方程式产生的和="3.2-1.6x+0.8x-1=2.2-0.8" x
本题难度:一般