(通用版)2022年高考化學一輪復習 跟蹤檢測(二) 計算入門——以物質(zhì)的量為中心的計算(含解析)
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1、(通用版)2022年高考化學一輪復習 跟蹤檢測(二) 計算入門——以物質(zhì)的量為中心的計算(含解析) 1.(2019·唐山一模)阿伏加德羅常數(shù)的值用NA表示,下列敘述正確的是( ) A.室溫時,1 L pH=2的NH4Cl溶液中所含H+的數(shù)目為1×10-12NA B.1 mol LiAlH4在125 ℃時完全分解生成LiH、H2、Al,轉(zhuǎn)移電子數(shù)為3NA C.1.7 g氨氣中含有共價鍵的數(shù)目為0.4NA D.標準狀況下,22.4 L NO2含有的原子數(shù)小于3NA 解析:選B A項,室溫時,1 L pH=2的NH4Cl溶液中所含H+的數(shù)目為0.01NA;B項,1 mol LiAlH4
2、在125 ℃時完全分解生成LiH、H2、Al,反應中Al元素的化合價從+3價降低到0價,因此轉(zhuǎn)移電子數(shù)為3NA;C項,1.7 g氨氣的物質(zhì)的量是0.1 mol,其中含有共價鍵的數(shù)目為0.3NA;D項,標準狀況下,NO2不是氣體。 2.設NA為阿伏加德羅常數(shù)的值,下列敘述不正確的是( ) A.常溫常壓下,30.0 g氟化氫中含有氟原子的數(shù)目為1.5NA B.標準狀況下,33.6 L乙烯與乙炔的混合物中含有碳原子的數(shù)目為3NA C.1 L 1 mol·L-1的Na2CO3溶液中含有氧原子的數(shù)目為3NA D.某密閉容器中0.1 mol Na2O2和0.1 mol CO2充分反應,轉(zhuǎn)移電子
3、的數(shù)目為0.1NA 解析:選C 30.0 g氟化氫的物質(zhì)的量為30.0 g÷20 g·mol-1=1.5 mol,含有氟原子的數(shù)目為1.5NA,故A正確;標準狀況下,33.6 L乙烯與乙炔的混合氣體的物質(zhì)的量為1.5 mol,它們分子中均含有2個碳原子,則混合物中含有碳原子的數(shù)目為3NA,故B正確;在Na2CO3溶液中,除Na2CO3含氧原子外,H2O也含有氧原子,該溶液中含有氧原子的數(shù)目大于3NA,故C錯誤;根據(jù)化學反應2Na2O2+2CO2===2Na2CO3+O2,0.1 mol Na2O2和0.1 mol CO2充分反應,轉(zhuǎn)移電子的數(shù)目為0.1NA,故D正確。 3.(2019·福州
4、一模)設阿伏加德羅常數(shù)的值為NA,下列說法正確的是( ) A.0.01 mol乙烯氣體被濃溴水完全吸收,反應伴隨0.02NA個碳碳共價鍵斷裂 B.實驗室用電解熔融NaOH制取金屬鈉,制得2.3 g鈉時,電路中至少轉(zhuǎn)移0.1NA個電子 C.標準狀況下,44.8 L HCl氣體溶于1.0 L水中,所得溶液每毫升中含2×10-3NA個 H+ D.含4 mol HCl的濃鹽酸與足量的MnO2混合后充分加熱,可產(chǎn)生NA個Cl2分子 解析:選B A項,0.01 mol乙烯氣體被濃溴水完全吸收生成1,2-二溴乙烷,反應伴隨0.01NA個碳碳共價鍵斷裂;B項,實驗室用電解熔融NaOH制取金屬鈉,
5、鈉由+1價變?yōu)?價,所以制得2.3 g鈉時,電路中至少轉(zhuǎn)移0.1NA個電子;C項,標準狀況下,44.8 L HCl氣體溶于1.0 L水中,所得溶液體積不是1.0 L;D項,稀鹽酸與MnO2不能反應產(chǎn)生Cl2,含4 mol HCl的濃鹽酸與足量的MnO2混合后充分加熱,產(chǎn)生的Cl2分子數(shù)小于NA個。 4.(2019·巴東三中模擬)用NA表示阿伏加德羅常數(shù)的值。下列敘述不正確的是( ) A.電解飽和食鹽水,陽極產(chǎn)生22.4 L氣體時,電路中通過的電子數(shù)目為2NA B.4.4 g由CO2和N2O組成的混合氣體中的電子數(shù)目為2.2NA C.含有氫原子數(shù)為0.4NA的CH3OH分子中含有的共價
6、鍵數(shù)目為0.5NA D.常溫下,1.0 L pH=13的Ba(OH)2溶液中含有的OH-數(shù)目為0.1NA 解析:選A 未指明是否在標準狀況下,無法計算陽極生成的22.4 L氣體的物質(zhì)的量,A錯誤;CO2和N2O的摩爾質(zhì)量均為44 g·mol-1,且兩者1個分子中均含22個電子,故4.4 g(0.1 mol)CO2和N2O的混合氣體中含有2.2NA個電子,B正確;含有氫原子數(shù)為0.4NA的CH3OH的物質(zhì)的量為0.1 mol,每個CH3OH分子中含有5個共價鍵,所以0.1 mol CH3OH分子中含0.5NA個共價鍵,C正確;常溫下,pH=13的Ba(OH)2溶液中OH-濃度為0.1 mol
7、· L-1,1.0 L該溶液中含有0.1 mol OH-,含有的OH-數(shù)目為0.1NA,D正確。 5.(2018·廣西二模)設NA為阿伏加德羅常數(shù)的值。下列說法正確的是( ) A.7.8 g Na2O2與足量水反應,轉(zhuǎn)移的電子數(shù)為0.1NA B.36 g由35Cl和37Cl組成的氯氣中所含質(zhì)子數(shù)一定為17NA C.25 ℃時,pH=12的氨水中所含OH-的數(shù)目為0.01NA D.30 g由甲醛(HCHO)與乙酸組成的混合物中所含C—H鍵的數(shù)目為2NA 解析:選A A項,7.8 g Na2O2的物質(zhì)的量為=0.1 mol,與足量水反應的化學方程式為2Na2O2+2H2O===4N
8、aOH+O2↑,0.1 mol過氧化鈉反應轉(zhuǎn)移0.1 mol電子,因此轉(zhuǎn)移的電子數(shù)為0.1NA;B項,由35Cl和37Cl組成的氯氣的相對分子質(zhì)量在70~74之間,無法計算36 g由35Cl和37Cl組成的氯氣的物質(zhì)的量;C項,溶液的體積未知,無法計算25 ℃時pH=12的氨水中所含OH-的數(shù)目;D項,甲醛(HCHO)與乙酸的最簡式相同,但1個HCHO分子中含2個C—H鍵,1個CH3COOH分子中含3個C—H鍵,故無法計算30 g由甲醛(HCHO)與乙酸組成的混合物中所含C—H鍵的數(shù)目。 6.用NA表示阿伏加德羅常數(shù)的值。俗名為“臭堿”的硫化鈉可用于冶金、燃料、皮革、電鍍等工業(yè),硫化鈉的一種
9、制備方法是Na2SO4+2CNa2S+2CO2↑。下列說法正確的是( ) A.1 mol·L-1Na2SO4溶液中含氧原子的數(shù)目一定大于4NA B.1 L 0.1 mol·L-1Na2S溶液中含陰離子的數(shù)目小于0.1NA C.生成1 mol氧化產(chǎn)物時轉(zhuǎn)移電子數(shù)為4NA D.通常狀況下,11.2 L CO2中含質(zhì)子的數(shù)目為11NA 解析:選C 未注明溶液的體積,無法計算Na2SO4的物質(zhì)的量和溶液中水的物質(zhì)的量,因此也無法計算所含氧原子的數(shù)目,A錯誤;1 L 0.1 mol·L-1Na2S溶液中含有0.1 mol Na2S,S2-水解生成HS-和OH-,陰離子的數(shù)目大于0.1NA,B
10、錯誤;題給反應的氧化產(chǎn)物為CO2,C元素化合價由0價升高到+4價,生成1 mol CO2時轉(zhuǎn)移電子數(shù)為4NA,C正確;通常狀況下,氣體摩爾體積不是22.4 L·mol-1,故11.2 L CO2的物質(zhì)的量不是0.5 mol,所含質(zhì)子的數(shù)目不是11NA,D錯誤。 7.(2019·南昌一模)設NA為阿伏加德羅常數(shù)的值。下列有關敘述正確的是( ) A.1 mol甲醇中含有的共價鍵數(shù)為4NA B.1 mol氯氣分別與鐵和鋁完全反應時轉(zhuǎn)移的電子數(shù)均為3NA C.電解精煉銅,當電路中通過的電子數(shù)目為0.2NA時,陽極質(zhì)量減少6.4 g D.1 mol CH3COONa和少量CH3COOH溶于水
11、所得中性溶液中,CH3COO-的數(shù)目為NA 解析:選D A項,1 mol甲醇中含有的共價鍵數(shù)為5NA;B項,1 mol氯氣分別與鐵和鋁完全反應時,氯元素化合價由0變?yōu)椋?,所以轉(zhuǎn)移的電子數(shù)均為2NA;C項,粗銅中含有雜質(zhì)鐵、鋅等,所以電路中通過的電子數(shù)為0.2NA時,陽極質(zhì)量不一定減少6.4 g;D項,根據(jù)電荷守恒,n(CH3COO-)+n(OH-)=n(Na+)+n(H+),溶液呈中性,則n(OH-)=n(H+),所以n(CH3COO-)=n(Na+)=1 mol。 8.NA代表阿伏加德羅常數(shù)的值。下列說法正確的是( ) A.在0 ℃、101 kPa條件下,11.2 L丁烷中含極性共
12、價鍵數(shù)目為5NA B.含23 g鈉元素的Na2O和Na2O2混合物中陰離子數(shù)目介于0.5NA和NA之間 C.5NH4NO34N2↑+2HNO3+9H2O中當氧化產(chǎn)物比還原產(chǎn)物每多14 g時,轉(zhuǎn)移電子數(shù)為15NA D.用惰性電極電解飽和碳酸鈉溶液時,電路上通過2 mol電子時產(chǎn)生氣體分子總數(shù)為NA 解析:選A 在0 ℃、101 kPa條件下,11.2 L丁烷的物質(zhì)的量為0.5 mol,其中含極性共價鍵(C—H)的物質(zhì)的量為0.5 mol×10=5 mol,故A正確;根據(jù)鈉原子守恒,含23 g鈉元素的Na2O和Na2O2混合物的物質(zhì)的量為0.5 mol,而Na2O和Na2O2均由2個鈉離子
13、和1個陰離子構成,故其中陰離子數(shù)目為0.5NA,故B錯誤;5NH4NO34N2↑+2HNO3+9H2O中氧化產(chǎn)物和還原產(chǎn)物均為氮氣,其中氧化產(chǎn)物與還原產(chǎn)物的物質(zhì)的量之比為5∶3,當氧化產(chǎn)物比還原產(chǎn)物每多14 g時,共生成氮氣2 mol,轉(zhuǎn)移電子數(shù)為7.5NA,故C錯誤;用惰性電極電解飽和碳酸鈉溶液,相當于電解水,當電路上通過2 mol電子時產(chǎn)生1 mol H2、0.5 mol O2,分子總數(shù)為1.5NA,故D錯誤。 9.設阿伏加德羅常數(shù)的值為NA。已知:在無氧條件下,葡萄糖發(fā)生反應C6H12O62CH3CH2OH+2CO2↑。下列說法正確的是( ) A.0.1 mol葡萄糖(C6H12O
14、6)含羥基(—OH)數(shù)目為0.6NA B.10.0 g質(zhì)量分數(shù)為46%的酒精與足量的鈉反應產(chǎn)生氫分子數(shù)為0.05NA C.常溫常壓下,4.48 L CO2和NO2的混合氣體含原子總數(shù)為0.6NA D.4.8 g Mg在足量的CO2中完全燃燒,轉(zhuǎn)移電子數(shù)目為0.4NA 解析:選D A項,葡萄糖的結(jié)構簡式為HOCH2(CHOH)4CHO,1個葡萄糖分子含5個羥基,錯誤;B項,酒精中含有水,水與鈉也反應生成H2,錯誤;C項,常溫常壓下,4.48 L氣體的物質(zhì)的量小于0.2 mol,錯誤;D項,2Mg+CO22MgO+C,n(Mg)=0.2 mol,轉(zhuǎn)移電子為0.4 mol,正確。 10.(
15、2019·六安一中月考)用NA表示阿伏加德羅常數(shù)的值,下列敘述正確的是( ) ①22 g T2O含有電子數(shù)為10NA ②0.44 g C3H8中含有的共價鍵總數(shù)目為0.1NA ③1 mol Na2O2與CO2完全反應時轉(zhuǎn)移電子數(shù)為2NA ④28 g硅晶體中含有2NA個Si—Si鍵 ⑤11.2 L Cl2通入足量的NaOH溶液中充分反應,轉(zhuǎn)移的電子數(shù)等于0.5NA ⑥200 mL 1 mol·L-1Al2(SO4)3溶液中Al3+和SO的數(shù)目總和是NA A.①②③ B.②④⑥ C.①③⑤ D.①②④ 解析:選D T原子核內(nèi)有1個質(zhì)子、2個中子,T2O的相對分子
16、質(zhì)量為3×2+16=22,22 g T2O的物質(zhì)的量為=1 mol,含有電子數(shù)為10NA,①正確;0.44 g C3H8的物質(zhì)的量為0.01 mol,1 mol C3H8中含有的共價鍵數(shù)目為10NA,所以0.01 mol C3H8中含有的共價鍵總數(shù)目為0.01 mol×10NA mol-1=0.1NA,②正確;Na2O2與CO2反應的化學方程式為2Na2O2+2CO2===2Na2CO3+O2,1 mol Na2O2與CO2完全反應時轉(zhuǎn)移電子數(shù)為NA,③錯誤;28 g硅晶體中含有硅原子的物質(zhì)的量為1 mol,硅晶體的結(jié)構與金剛石的結(jié)構相似,一個硅原子與周圍四個硅原子形成四個Si—Si鍵,每個
17、Si—Si鍵被兩個硅原子所共有,故1個硅原子實際含有2個Si—Si鍵,所以含有1 mol硅原子的硅晶體中含有2NA個Si—Si鍵,④正確;沒有指明氣體所處的狀況,無法計算氯氣的物質(zhì)的量,故轉(zhuǎn)移的電子數(shù)目也無法計算,⑤錯誤;200 mL 1 mol·L-1Al2(SO4)3溶液中,Al2(SO4)3的物質(zhì)的量為0.2 mol,Al3+發(fā)生水解,所以Al3+和SO的數(shù)目總和小于NA,⑥錯誤。 11.在Al2(SO4)3、K2SO4和明礬的混合溶液中,如果c(SO)等于0.2 mol·L-1,當加入等體積的0.2 mol·L-1的KOH溶液時,生成的沉淀恰好溶解,則原混合溶液中K+的物質(zhì)的量濃度為
18、( ) A.0.25 mol·L-1 B.0.2 mol·L-1 C.0.45 mol·L-1 D.0.225 mol·L-1 解析:選A 根據(jù)Al3++4OH-===AlO+2H2O可知,加入等體積的KOH溶液時生成的沉淀恰好溶解,說明原溶液中c(Al3+)=×0.2 mol·L-1=0.05 mol·L-1。設K+的物質(zhì)的量濃度為x mol·L-1,則根據(jù)電荷守恒可知,c(K+)+c(Al3+)×3=c(SO)×2,即x mol·L-1+0.05 mol·L-1×3=0.2 mol·L-1×2,解得x=0.25。 12.(2018·邯鄲叢臺區(qū)模擬)向一定量的Cu、Fe2
19、O3的混合物中加入300 mL 0.5 mol·L-1的H2SO4溶液,恰好使混合物完全溶解,所得溶液中加入KSCN溶液后無紅色出現(xiàn)。則原混合物中Cu和Fe2O3的物質(zhì)的量之比為( ) A.2∶1 B.1∶1 C.1∶2 D.無法計算 解析:選B Cu、Fe2O3的混合物中加入H2SO4溶液,固體混合物恰好完全溶解,所得溶液中加入KSCN溶液后無紅色出現(xiàn),說明不含F(xiàn)e3+,溶液中溶質(zhì)為CuSO4、FeSO4,根據(jù)得失電子守恒可知:n(Cu)=n(Fe2O3),所以原混合物中Cu和Fe2O3的物質(zhì)的量之比為1∶1。 13.人體血液里Ca2+的濃度一般采用mg·cm-3來表示。抽取一
20、定體積的血樣,加適量的草酸銨[(NH4)2C2O4]溶液,可析出草酸鈣(CaC2O4)沉淀,將此草酸鈣沉淀洗滌后溶于強酸可得草酸(H2C2O4),再用酸性KMnO4溶液滴定即可測定血液樣品中Ca2+的濃度。 抽取血樣20.00 mL,經(jīng)過上述處理后得到草酸,再用0.020 mol·L-1酸性KMnO4溶液滴定,使草酸轉(zhuǎn)化成CO2逸出,這時共消耗12.00 mL酸性KMnO4溶液。 (1)已知草酸與酸性KMnO4溶液反應的離子方程式為2MnO+5H2C2O4+6H+===2Mnx++10CO2↑+8H2O,則其中的x=________。 (2)經(jīng)過計算,血液樣品中Ca2+的濃度為____m
21、g·cm-3。 解析:(1)由電荷守恒可得x=2。(2)血樣處理過程中發(fā)生反應的離子方程式依次是:①Ca2++C2O===CaC2O4↓;②CaC2O4+2H+===Ca2++H2C2O4;③2MnO+5H2C2O4+6H+===2Mn2++10CO2↑+8H2O,由此可得關系式:5Ca2+~5CaC2O4~5H2C2O4~2MnO,所以n(Ca2+)=n(MnO)=×0.012 00 L×0.020 mol·L-1=6.0×10-4 mol,血液樣品中Ca2+的濃度==1.2×10-3 g·cm-3=1.2 mg·cm-3。 答案:(1)2 (2)1.2 14.利用鈷渣[含Co(OH)
22、3、Fe(OH)3等]制備鈷氧化物的工藝流程如下: Co(OH)3溶解還原反應的離子方程式為_______________________________________ ________________________________________________________________________。 鐵渣中鐵元素的化合價為________。在空氣中煅燒CoC2O4生成鈷氧化物和CO2,測得充分煅燒后固體質(zhì)量為2.41 g,CO2體積為1.344 L(標準狀況),則鈷氧化物的化學式為________。 解析:酸性條件下,Co(OH)3首先與H+反應生成Co3+,Co
23、3+具有氧化性,可將SO氧化為SO,根據(jù)電子守恒和質(zhì)量守恒定律,配平可得:2Co(OH)3+4H++SO===SO+2Co2++5H2O。由于NaClO3和O2具有氧化性,鐵渣中鐵元素應為+3價。在空氣中煅燒CoC2O4生成鈷氧化物和CO2,n(CO2)==0.06 mol,設鈷氧化物的分子式為CoxOy,則有 xCoC2O4+O2CoxOy ?。 ?xCO2 (59x+16y)g 2x mol 2.41 g 0.06 mol 則有(59x+16y)×0.06=2.41×2x,得x∶y=3∶4。 所以鈷氧化物的化學式為
24、Co3O4。 答案:2Co(OH)3+SO+4H+===2Co2++SO+5H2O[或Co(OH)3+3H+===Co3++3H2O,2Co3++SO+H2O===2Co2++SO+2H+]?。? Co3O4 15.過氧化鈣晶體(CaO2·8H2O)可用于改善地表水質(zhì)、處理含重金屬粒子廢水、應急供氧等。 (1)已知:I2+2S2O===2I-+S4O,測定制備的過氧化鈣晶體中CaO2的含量的實驗步驟如下: 第一步:準確稱取a g產(chǎn)品放入錐形瓶中,再加入過量的b g KI晶體,加入適量蒸餾水溶解,再滴入少量2 mol·L-1的H2SO4溶液,充分反應。 第二步:向上述錐形瓶中加入幾滴淀
25、粉溶液。 第三步:逐滴加入濃度為c mol·L-1的Na2S2O3溶液發(fā)生反應,滴定達到終點時出現(xiàn)的現(xiàn)象是________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 若滴定消耗Na2S2O3溶液V mL,則樣品中CaO2的質(zhì)量分數(shù)為________(用字母表示)。 (2)已知過氧化鈣加熱至350 ℃左右開始分解放出氧氣。將過氧化鈣晶體(CaO2·8H2O)
26、在坩堝中加熱逐漸升高溫度,測得樣品質(zhì)量隨溫度的變化如圖所示,則350 ℃左右所得固體物質(zhì)的化學式為______________。 解析:(1)根據(jù)得失電子守恒,可得關系式CaO2~I2~2S2O,則樣品中CaO2的質(zhì)量分數(shù)為×100%=×100%。 (2)CaO2·8H2O的摩爾質(zhì)量為216 g·mol-1,故2.16 g過氧化鈣晶體為0.01 mol,350 ℃左右所得固體質(zhì)量為0.56 g,根據(jù)鈣原子守恒,可知為CaO。 答案:(1)溶液由藍色變無色,且30 s內(nèi)不恢復藍色 ×100% (2)CaO 16.(2017·北京高考)SCR和NSR技術可有效降低柴油發(fā)動機在空氣過量條
27、件下的NOx排放。 (1)SCR(選擇性催化還原)工作原理: ①尿素[CO(NH2)2]水溶液熱分解為NH3和CO2,該反應的化學方程式:______________。 ②反應器中NH3還原NO2的化學方程式:________________________________ ________________________________________________________________________。 ③當燃油中含硫量較高時,尾氣中SO2在O2作用下會形成(NH4)2SO4,使催化劑中毒。用化學方程式表示(NH4)2SO4的形成:________________
28、___________________。 ④尿素溶液濃度影響NO2的轉(zhuǎn)化,測定溶液中尿素(M=60 g·mol-1)含量的方法如下: 取a g尿素溶液,將所含氮完全轉(zhuǎn)化為NH3,所得NH3用過量的v1 mL c1 mol·L-1H2SO4溶液吸收完全,剩余H2SO4用v2 mL c2 mol·L-1NaOH溶液恰好中和,則尿素溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分數(shù)是________。 (2)NSR(NOx儲存還原)工作原理: NOx的儲存和還原在不同時段交替進行,如圖a所示。 ①通過BaO和Ba(NO3)2的相互轉(zhuǎn)化實現(xiàn)NOx的儲存和還原。儲存NOx的物質(zhì)是________。 ②用H2模擬尾氣中
29、還原性氣體研究了Ba(NO3)2的催化還原過程,該過程分兩步進行,圖b表示該過程相關物質(zhì)濃度隨時間的變化關系。第一步反應消耗的H2與Ba(NO3)2的物質(zhì)的量之比是________。 解析:(1)①根據(jù)題意,反應物為H2O和CO(NH2)2,生成物為NH3和CO2,反應條件為加熱,結(jié)合元素守恒可寫出該反應的化學方程式。②根據(jù)題意,反應物為NH3和NO2,生成物為N2和H2O,反應需在催化劑作用下進行。③根據(jù)題意,NH3、SO2、O2和H2O反應生成(NH4)2SO4。④根據(jù)題意,加入硫酸的總物質(zhì)的量為c1v1×10-3 mol,NaOH消耗硫酸的物質(zhì)的量為 mol,因此與NH3反應的硫酸的物
30、質(zhì)的量為mol,根據(jù)關系式:CO(NH2)2~2NH3~H2SO4,得n[CO(NH2)2]=×10-3 mol,m[CO(NH2)2]=(c1v1-c2v2)×10-3 mol×60 g·mol-1=0.06(c1v1-c2v2)g,因此尿素溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分數(shù)為×100%=。(2)①由圖a可以看出NOx在BaO中儲存,在Ba(NO3)2中還原,因此儲存NOx的物質(zhì)為BaO。②由圖b可知,Ba(NO3)2在第一步反應中被H2還原為NH3,根據(jù)得失電子守恒,1 mol Ba(NO3)2轉(zhuǎn)化成NH3得到2 mol×8=16 mol電子,1 mol氫氣失去2 mol電子,因此消耗的H2與Ba(NO3)2的物質(zhì)的量之比為8∶1。 答案:(1)①CO(NH2)2+H2OCO2↑+2NH3↑ ②8NH3+6NO27N2+12H2O ③2SO2+O2+4NH3+2H2O===2(NH4)2SO4 ④ (2)①BaO?、?∶1
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