题目
题型:不详难度:来源:
(1)等物质的量的镁在氧气中充分灼烧,产物质量为a g,比它在空气中灼烧所得产物增重b g。它在空气中灼烧后的产物中Mg3N2的质量分数是 (用a、b表示,只考虑空气中氮气、氧气参与反应)。
(2)硬铝(因其主要成分,在此仅看作Al-Cu合金)常用于建筑装潢。1.18g某种硬铝恰好与10mL某浓度的硝酸完全反应,生成的混合气体(其中NO2与NO的体积比为2:1)再与448mL氧气(标准状况)混合,恰好能被水完全吸收。
①计算该硝酸的物质的量浓度。
②计算并确定此种硬铝的化学式。
(3)取5.1g Al-Mg合金与200mL 1mol·L-1的NaOH(aq)充分反应,产生气体a L。过滤,向滤液中通入V L CO2后开始出现沉淀,继续通入CO2使沉淀完全。过滤、洗涤、干燥、灼烧,得到固体5.1 g。则a = ,V = 。(气体体积均为标准状况)
(4)向Cu、Cu2O和CuO的混合粉末中加入500mL 0.6 mol·L-1 HNO3(aq),恰好完全溶解,同时收集到1120 mL NO(标准状况)。通过计算推断混合粉末中Cu的物质的量。
答案
(1)(2分)
(2)①12.8 mol/L (3分)
②设硬铝中: Al x mol 、Cu y mol
x=0.02mol,y=" 0.01" mol 所以该硬铝的化学式为Al2Cu 。 (3分)
(3)a= 3.36(2分) 、 V= 1.12 (2分)
(4)0.025<n(Cu)<0.075 (4分)
解析
试题分析:
(1)在氧气中生成氧化镁,在空气中生成氧化镁和假设在相同量1mol的镁分别在氧气和空气燃烧,那么质量相差为1molMgO(40g),1/3 mol Mg3N2(100/3)g,质量相差40g-(100/3)g=20/3 g,要使质量相差b g,则生成Mg3N2的质量为(100/3)*b/(20/3 )g,=5b,而空气中灼烧后的产物质量为a-b,Mg3N2的质量分数是。
(2)根据电子的是守恒:金属失去的电子=HNO3得到的电子="NO" NO2混合气体失去的电子=氧气得到的电子 n(O2)=0.448/22.4=0.02mol则转移电子的物质的量n(e-)=0.02*4=0.08mol
设合金中n(Al)="xmol" n(Cu)=ymol则3x+2y=0.08
27x+64y=1.18得到x=0.02 y=0.01 NO2 NO混合气体中
设NO物质的量=a,则NO2物质的量=2a;3a+2a=0.08;a=0.016
n(HNO3)=0.02*3+0.01*2+3*0.016=0.128mol;c(HNO3)=0.128/0.01=12.8mol/L;
合金化学式为Al2Cu
(3)产生气体a L为氢气,2AL-----3H2 灼烧,得到固体5.1 g是氧化铝,其物质的量为0.05mol,根据铝元素守恒可知AlO2-的物质的量为0.1mol,根据关系式2AlO2- ------可求出CO2的物质的量为0.05mol,故V= 1.12,根据关系式2AL-----3H2 求得氢气物质的量为0.15mol,故a= 3.36
(4)本题为混合物的计算,若建立方程组求解,则解题过程较为繁琐。若抓住反应的始态和终态利用守恒关系进行求解,则可达到化繁为简的目的。
利用氮(N)原子守恒。n(HNO3)= 0.3mol,n(NO)= 0.05mol,则n(Cu(NO3)2)=(0.3-0.05)/2=0.125mol
本题混合物中虽含有Cu、Cu2O和CuO三种物质,但参加氧化还原反应的只有 Cu、Cu2O,所以利用电子守恒可直接求解。转移电子总数:n(e-)= n(NO)×3=0.15mol
设Cu的物质的量为Xmol,Cu则提供电子数:2Xmol
Cu2O提供电子数: 0.15-2Xmol
n(Cu2O)=(0.15-X)/2 mol n(CuO)= 0.125-X-(0.15-2X)=0.025-X
根据电子守恒进行极端假设:
若电子全由Cu提供则n(Cu)=0.075mol;
若电子全由Cu2O提供则n(Cu2O)=0.075mol,则n(Cu2+)>0.125mol,不可能,但n(CuO)= 0.125-X-(0.15-2X)=-0.025+X>0,解得X>0.025
所以0.025mol < n(Cu)<0.075mol。
核心考点
试题【金属及其化合物变化多,用途广。请完成下列计算:(1)等物质的量的镁在氧气中充分灼烧,产物质量为a g,比它在空气中灼烧所得产物增重b g。它在空气中灼烧后的产物】;主要考察你对物质的量等知识点的理解。[详细]
举一反三
A.14N的质量数 | B.氕原子的相对质量 |
C.氯元素的相对原子质量 | D.氟化钠的摩尔质量 |
(1)将55.600g绿矾(FeSO4∙7H2O,式量为278)在高温下加热,充分反应后生成Fe2O3固体和SO2、SO3、水的混合气体,则生成Fe2O3的质量为 g;SO2为 mol。
(2)实验室可用以下方法制备摩尔盐晶体[(NH4)2SO4·FeSO4·6H2O,式量为392]。
Ⅰ.将4.400g铁屑(含Fe2O3)与25mL3mol/L H2SO4充分反应后,得到 FeSO4和H2SO4的混合溶液,稀释溶液至100mL,测得其pH=1。
①铁屑中Fe2O3的质量分数是 (保留两位小数)。
Ⅱ.向上述100mL溶液中加入与该溶液中FeSO4等物质的量的(NH4)2SO4晶体,待晶体完全溶解后蒸发掉部分水,冷却至t℃,析出摩尔盐晶体12.360g,剩余溶液的质量为82.560g。
②t℃时,(NH4)2SO4·FeSO4·6H2O的溶解度是 g/100g水(保留两位小数)。
(3)黄铁矾是难溶于水且不含结晶水的盐,它由两种阳离子和两种阴离子构成。工业上常用生成黄铁矾的方法除去溶液中的Fe2+,原理是:用氧化剂将Fe2+氧化为Fe3+,Fe3+的水解产物与溶液中某些离子一起生成黄铁矾沉淀。
实验室模拟工业过程的操作如下:
向1L 0.0500mol/L的稀硫酸中加入16.680g绿矾,完全溶解后,依次加入1.065gNaClO3(式量106.5)和1.610gNa2SO4∙10H2O(式量322),充分反应后,得到9.700g黄铁矾沉淀。所得无色溶液中含有的H+为0.16 mol,SO42—为0.075 mol,Cl—为0.01mol。
计算并确定黄铁矾的化学式。
A.2.4 g | B.3.2 g | C.6.4 g | D.9.6 g |
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。
A.储氢、释氢的过程均无能量变化 |
B.NaHCO3、HCOONa均含有离子键和共价键 |
C.储氢过程中NaHCO3被氧化 |
D.释氢过程中每消耗0.1molH2O放出2.24L的H2 |
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