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如图装置中,容器甲内充入0.1 mol NO气体,干燥管内装有一定量Na2O2,从A处缓慢通入CO2气体.恒温下,容器甲中活塞缓慢由D向左移动,当移至C处时容器体积缩小至最小,为原体积的,随着CO2的继续通入,活塞又逐渐向右移动。(不考虑活塞的磨擦)

已知: 2Na2O2 + 2CO2 →  2Na2CO3 + O2
(1)已知当活塞移至C处时,干燥管中物质的质量增加了2.24 g。
①此时,通入标准状况下的CO2气体多少L?
②容器甲中NO2转化为N2O4的转化率是多少?
③活塞移至C处后,继续通入a mol CO2,此时活塞恰好回至D处.则a值必    0.01(填大于、小于、等于),其理由是                                  。
(2)若改变干燥管中Na2O2的量,要通过调节甲容器的温度及通入的量CO2,使活塞发生从D到C,又从C到D的移动,则Na2O2的质量最小值应大于________g。

(共16分)
(1)①CO2体积1.792 L;(3分)           ②25%(4分)
③小于(2分);活塞移至C,体积不会再减少,则干燥管中Na2O2已反应完,活塞由C向D移动,体积扩大,2NO2N2O4平衡左移,使二者物质的量增多,活塞移至D时,气体物质的量共增加0.01 mol,因此所需CO2必小于0.01 mol (3分)
(2)1.56 g(4分)

解析试题分析:
(1)①设通入标准状况下CO2气体的体积为x,产生氧气的体积为y
2Na2O2+2CO2=Na2CO3+O2      Δm↑
2×22.4 L          22.4 L      56 g
x      y      2.24 g
56 g︰x=2×22.4 L×2.24 g
解得x=1.792L、y=0.896L
n(O2)=0.04mol
2NO+ O2=2NO2
2    1    2
0.08 mol 0.04 mol  0.08 mol
0.1 mol>0.08 mol
所以NO过量,生成NO2的物质的量为0.08 mol。
所以2NO2N2O4      Δn↓
2      1            1
0.02 mol      0.1 mol×(1-9/10)=0.01mol
所以NO2转化为N2O4的转化率为
活塞移至C,体积不会再减少,则干燥管中Na2O2已反应完,活塞由C向D移动,体积扩大,2NO2N2O4平衡左移,使二者物质的量增多,活塞移至D时,气体物质的量共增加0.01 mol,因此所需CO2必小于0.01 mol。
(2)实现从B→C的移动,只能通过降温使2NO2N2O4的平衡向右移动(此反应为放热反应)。
即降温时2NO2N2O4           Δn↓
2          1          1
0.02 mol      0.1 mol×(1-9/10)
即容器中至少应有0.02 mol的NO2
根据转化关系式可知:2Na2O2→O2→2NO→2NO2
至少需要Na2O2  0.02 mol
所以其质量最小值为0.02 mol×78 g/mol=1.56 g。
考点:考查NO、CO2和过氧化钠反应的有关计算与判断

练习册系列答案
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科目:高中化学 来源: 题型:计算题

利用氨氧化法制硝酸,继而制取硝酸铵。若氨氧化法制硝酸的利用率为90%,氨转化为硝酸铵的转化率为94%。则100 t氨最多可生产多少吨硝酸铵?

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科目:高中化学 来源: 题型:计算题

把2.0 mol/L CuSO4溶液和1.0 mol/LH2SO4溶液各100 mL混合(假设混合后溶液的体积等于混合前两种溶液的体积之和)。计算:
(1)混合液中的物质的量浓度_____________mol/L;
(2)向溶液中加入足量铁粉,经足够长的时间后,铁粉有剩余。此时,生成气体的体积(标准状况)为_________________L,溶液中Fe2+的物质的量浓度是___________mol/L;
(3)向混合溶液中滴加1 mol/L的NaOH溶液,使Cu2+恰好完全沉淀,所需NaOH溶液的体积_____________________mL。

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科目:高中化学 来源: 题型:计算题

Na2O2曾经是潜水艇或航天器中最理想的供氧剂。下表是人体呼出气体的成分(均为体积百分含最)。

 
空气
成分
人体呼出
气体成分
N2
78%
  74%
O2
21%
  16%
H2O
0. 5%
   6%
CO2
0. 03%
   4%
 
(1)已知一个人一天大约要产生16 mol CO2。若全部被Na2O2吸收,需要Na2O2________ g。
(2)若要使被吸收的CO2与产生的O2体积相等,就需
要在Na2O2中添加KO2.计算要达到该目的.Na2O2与KO2的物质的量比例是     。
已知:4KO2+2CO2=2K2CO3+3O2
(3)计算100 L空气经过人体呼吸后,呼出气体中O2的体积(标准状况下,保留2位小数)____ L。
(4)为保持航天器中空气成分恒定,并充分利用资源,需对人体呼出的气体进行处 理,无用物质排出航天器。100 L空气经过人体呼吸后,欲使呼出的气体经过处理后恢复原空气成分且体积仍为100 L(可供使用的化学试剂只有Na2O2).通过计算回答:若先利用CO2,还需要利用水蒸气,求需要水蒸气体积       L。

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科目:高中化学 来源: 题型:计算题

硫酸是重要的化工产品,在基础化学实验中,有着重要的作用。
(1)物质的量浓度为18.4mol/L,质量分数为0.98的浓硫酸吸收水蒸气时,当其质量分数下降到0.87(密度1.8g?cm-3)以下时,则失去干燥能力。 质量分数为0.87的硫酸的物质的量浓度为
       (保留两位小数,下同)。50mL 18.4mol/L的浓硫酸作为干燥剂时,最多可吸水___________g。
(2)工业上以高岭土和硫酸.氨气为原料制取铵明矾[NH4Al(SO4)2·12H2O]和硫酸铝,反应原理如下(忽略高岭土其他成分与硫酸的反应):
Al2O3 + 3H2SO4  →   Al2(SO4)3 + 3H2O…………①
Al2(SO4)3 + H2SO4 + 2NH3 →  2NH4Al(SO4)2…………②
某工厂欲同时制取铵明矾和硫酸铝,通过控制硫酸的用量调节两种产品的产量。若欲使制得的铵明矾和硫酸铝的物质的量之比为1:1,则投料时氧化铝和硫酸的物质的量之比是           
(3)硫酸工业上大多用接触法制硫酸(设空气中氧气的体积分数为20%),为使黄铁矿煅烧充分,常通入过量40%的空气,则煅烧后炉气中SO2的体积分数为_____。
(4)将上述炉气经净化除尘后直接送入接触室,气体体积减少了5%(同温同压下测定),试计算SO2的转化率

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科目:高中化学 来源: 题型:计算题

以黄铁矿(FeS2)、氯酸钠和硫酸溶液混合反应制备二氧化氯气体,再用水吸收获得二氧化氯溶液。在此过程中需要控制适宜的温度,若温度不当,副反应增加,影响生成ClO2气体的纯度,且会影响ClO2气体的吸收率。具体情况如图6所示。请回答下列问题

(1)据图可知,反应时需要控制的适宜温度是  ℃,达到此要求采取的适宜措施是  。
(2)已知:黄铁矿中的硫元素在酸性条件下被ClO3-氧化成SO42-,写出制备二氧化氯的离子方程式:  。
(3)某校化学学习小组拟以“m(ClO2)/m(NaClO3)”作为衡量ClO2产率的指标。若取NaClO3样品质量6.0g,通过反应和吸收可得400 mL ClO2溶液,取出20 mL,加入37.00 mL 0.500mol·(NH4)2Fe(SO4)2 溶液充分反应,过量Fe2+再用0.0500 mol· K2Cr2O7标准溶液滴定至终点,消耗20.00 mL。反应原理如下:
4H++ClO2+5Fe2+=+5Fe3+ +2H2O   
14H+ ++6 Fe2+ =2Cr3+ + 6 Fe3+ +7H2O
试计算ClO2的“产率”。(写出计算过程)

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科目:高中化学 来源: 题型:实验题

测定1 mol氧气在标准状况下所占体积的实验操作步骤如下:
①按下图装配实验装置。

②洗净试管然后充分干燥。
③向500 mL烧瓶里装满水,向500 mL烧杯里加入少量水,把连接烧瓶和烧杯的玻璃管A、橡皮管B和玻璃管C中也装满水,中间不要留下气泡,然后用弹簧夹把橡皮管B夹紧。
④称得试管的质量为14.45 g,往试管里加入KClO3和MnO2的混合物,再称其质量为15.95 g。
⑤打开弹簧夹,把烧杯举起使烧瓶和烧杯中的水面一致,再关闭弹簧夹,然后把烧杯中的水倒掉。
⑥打开弹簧夹,加热试管的混合物到不再产生气体,即水不再流向烧杯时为止。
⑦反应完毕后把装置放置冷却到室温。
⑧调节烧杯的高度使烧瓶和烧杯中的水面一致,然后再关闭弹簧夹。
⑨用500 mL量筒测量烧杯里水的体积为285.0 mL,把它换算为标准状况下氧气的体积为279.7 mL。
⑩再称量冷却后试管的质量为15.55 g。
(1)在操作⑦中,装置冷却时,玻璃管C的出口,一直要在烧杯的水中,不能离开水面,其理由是       。
(2)简述操作⑧的必要性,即为什么要调节烧杯的高度,使烧瓶和烧杯中的水面一致?       。
(3)标准状况下,1 mol氧气所占的体积(保留小数后两位)为       L;混合物中MnO2的质量分数为       。

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科目:高中化学 来源: 题型:实验题

下面是几种实验中常用的仪器:
A.       B.       C.       D.
(1)写出序号所代表的仪器的名称:B___________;C___________;D___________
实验室要配制500 mL 0.2 mol/L NaOH溶液,请回答下列问题:
(2)用托盘天平称取氢氧化钠,其质量为_______________g。
(3)下列主要操作步骤的正确顺序是_______________(填序号)。
①称取一定质量的氢氧化钠,放入烧杯中,用适量蒸馏水溶解;
②“定容”
③待冷却至室温后,将溶液转移到500 mL 容量瓶中;
④盖好瓶塞,反复上下颠倒,摇匀;
⑤用少量的蒸馏水洗涤烧杯内壁和玻璃棒2—3次,洗涤液转移到容量瓶中。
(4)在配制过程中,其他操作都是正确的,下列操作会引起所配浓度偏高的是__________。
①没有洗涤烧杯和玻璃棒              ②转移溶液时不慎有少量洒到容量瓶外面
③容量瓶不干燥,含有少量蒸馏水      ④定容时俯视刻度线
⑤未冷却到室温就将溶液转移到容量瓶并定容
(5)写出步骤②“定容”的具体操作:                                        
(6)海洋植物如海带、海藻中含有丰富的碘元素,碘元素以碘离子的形式存在。某学生课
外活动小组欲从海藻中提取碘,设计如下的流程:
(已知过程②中反应的离子方程式为:2I- + Cl2 = 2Cl- + I2)

Ⅰ.指出提取碘的过程中有关的实验操作的名称:①        , ③           。
Ⅱ.提取碘的过程中,可选择的有机溶剂是        (填序号) 。
A、酒精       B、醋酸        C 、四氯化碳 

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科目:高中化学 来源: 题型:单选题

酸碱质子理论认为,凡是能给出质子(H+)的都是酸,凡能结合质子的都是碱,依据酸碱质子理论属于酸碱两性物质的是

A.HClB.NaOH
C.Fe2O3D.NaHCO3

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