回答下列问题:
(4)Li2Ti5O15中Ti的化合价为+4,其中过氧键的数目为__________________。 【答案】(4)4
18.【2017江苏卷】碱式氯化铜是重要的无机杀菌剂。
(2)碱式氯化铜有多种组成,可表示为Cua(OH)bClc·xH2O。为测定某碱式氯化铜的组成,进行下列实验:①称取样品1.1160 g,用少量稀HNO3溶解后配成100.00 mL溶液A;②取25.00 mL溶液A,加入足量AgNO3溶液,得AgCl 0.1722 g;③另取25.00 mL溶液A,调节pH 4 ~ 5,用浓度为0.08000 mol·L?1的EDTA(Na2H2Y·2H2O)标准溶液滴定Cu2 (离子
+
方程式为Cu2+ H2Y2?
+CuY2?+2H),滴定至终点,消耗标准溶液30.00 mL。通过计算确
+
定该样品的化学式(写出计算过程)。
【答案】(2)n(Cl?)=n(AgCl)×
=
=4.800×10?3mol
n(Cu2)=n(EDTA)×
+
=0.08000 mol·L?1×30.00 mL×10?3 L·mL?1×
+
=9.600×10?3 mol
n(OH?)=2n(Cu2)?n(Cl?)=2×9.600×10?3 mol-4.800×10?3 mol=1.440×10?2 mol m(Cl?)=4.800×10?3 mol×35.5 g· mol?1 =0.1704 g
m(Cu2)=9.600×10?3 mol×64 g· mol?1 =0.6144 g
+
m(OH?)=1.440×10?2 mol×17 g· mol?1 =0.2448 g
n(H2O)=
+
=4.800×10?3 mol
a∶b∶c∶x = n(Cu2)∶n(OH?)∶n(Cl?)∶n(H2O)=2∶3∶1∶1 化学式为Cu2(OH)3Cl·H2O
=0.08000 mol·L?1×30.00 mL×10?3 L·mL?1×再由化合物中电荷守恒得:
=9.600×10?3 mol
n(OH?)=2n(Cu2)?n(Cl?)=2×9.600×10?3 mol-4.800×10?3 mol=1.440×10?2 mol
+
分别求出这3种离子的质量,根据质量守恒,求出H2O的质量: m(Cl?)=4.800×10?3 mol×35.5 g· mol?1 =0.1704 g
m(Cu2)=9.600×10?3 mol×64 g· mol?1 =0.6144 g
+
m(OH?)=1.440×10?2 mol×17 g· mol?1 =0.2448 g
再求出结晶水的物质的量:
n(H2O)=
最后求出各粒子的个数之比,写出化学式:
=4.800×10?3 mol
因为a∶b∶c∶x = n(Cu2)∶n(OH?)∶n(Cl?)∶n(H2O)=2∶3∶1∶1 ,所以该样品的化学式
+
为Cu2(OH)3Cl·H2O。
19.【2016上海卷】CO2是重要的化工原料,也是应用广泛的化工产品。CO2与过氧化钠或超氧化钾反应可产生氧气。完成下列计算:
(1)CO2通入氨水生成NH4HCO3,NH4HCO3很容易分解。2.00mol NH4HCO3完全分解,分
解产物经干燥后的体积为_________L(标准状况)。
(2)某H2中含有2.40 molCO2,该混合气体通入2.00 L NaOH溶液中,CO2被完全吸收。如果NaOH完全反应,该NaOH溶液的浓度为_______。 (3)CO2和KO2有下列反应: 4KO2+2CO2→2K2CO3+3O2 4KO2+4CO2+2H2O→4KHCO3+3O2
若9 mol CO2在密封舱内和KO2反应后生成9 molO2,则反应前密封舱内H2O的量应该是多少?列式计算。
(4)甲烷和水蒸气反应的产物是合成甲醇的原料:CH4+H2O已知:CO+2H2
CH3OH CO2+3H2
CH3OH+H2O
CO+3H2
300 mol CH4完全反应后的产物中,加入100 mol CO2后合成甲醇。若获得甲醇350 mol,残留氢气120 mol,计算CO2的转化率。 【答案】(1)89.6
(2)2.4 mol/L≥c≥1.2 mol/L (3)
n(H2O)=(9/6)×2=3(mol)
(4)300 mol CH4完全反应产生H2 900mol 设CO2转化率为α,CO转化率为β 300β+100α=350 600β+300α=900-120 α=80%
或设CO2转化率为α 900?350×2?100α=120 α=80/100=80% 【解析】
①CO2+NaOH=NaHCO3,n(NaOH)= n(CO2)=2.40mol,则c(NaOH)=
=1.20mol/L;
②CO2+2NaOH=Na2CO3+H2O,n(NaOH)=2n(CO2)=4.80mol,则=2.40mol/L;
c(NaOH)=
综合(1)、(2)可知,NaOH溶液的浓度应该为1.20mol/L≤c(NaOH)≤2.40mol/L。 (3)法一:
依题意,9 mol CO2在密封舱内和KO2反应后生成9 mol O2,即n(CO2)∶n(O2)=1∶1,通过观察题给两个方程式可知,当把两个方程式相加时正好符合题目要求: 8KO2+6CO2+2H2O→2K2CO3+4KHCO3+6O2
所以有n(H2O)=法二:
n(CO2)=×9mol=3mol,即反应前密封舱内H2O的物质的量为3mol。
设反应前密封舱内H2O的物质的量为n 4KO2 + 4CO2 + 2H2O → 4KHCO3 + 3O2 2nn 1.5n 4KO2 + 2CO2 → 2K2CO3 + 3O2 9-2n 1.5(9-2n)
根据题意生成氧气9mol,所以有1.5n+ 1.5(9-2n)=9mol,解得n=3mol,即反应前密封舱内
H2O的物质的量为3mol。 (4)法一: CH4+ H2O
CO + 3H2
300mol 300mol 900mol 设CO2的转化率为α,CO的转化率为β CO + 2H2
CH3OH CO2 + 3H2
CH3OH + H2O
300βmol 600βmol 300βmol 100αmol 300αmol 100αmol 根据题意,共生成350mol甲醇,所以有300βmol+100αmol=350mol-------①式