2025年高考化学一轮复习讲练测(新教材新高考)第08讲物质的量在化学方程式计算中的应用(练习)

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2025年高考化学一轮复习讲练测(新教材新高考)第08讲物质的量在化学方程式计算中的应用(练习)

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第03讲 物质的量在化学方程式计算中的应用
目录01 模拟基础练 【题型一】根据方程式进行计算 【题型二】关系式法在化学计算中的应用 【题型三】差量法在化学计算中的应用 【题型四】守恒法在化学计算中的应用 02 重难创新练 03 真题实战练
题型一 根据化学方程式进行计算
1.向500 mL氢氧化钠溶液中投入10.8 g铝,二者恰好完全反应,计算回答:
(1)铝的物质的量是 。
(2)氢氧化钠溶液的物质的量浓度是 。
(3)在标准状况下生成氢气的体积是 。
2.把10.2 g镁铝合金的粉末放入过量的烧碱溶液中,在标准状况下生成6.72 L氢气。试计算:
(1)该合金中铝的质量分数是 。
(2)该合金中镁与铝的物质的量之比是 。
(3)该合金溶于足量的盐酸溶液中,标准状况下产生氢气的体积是 。
3.把1.1g铁,铝混合物溶于200mL 5mol/L的盐酸中,反应后盐酸的浓度变为4.6mol/L(溶液体积变化忽略不计)。则:
(1)反应中消耗HCl的物质的量为 ;
(2)该混合物中铝,铁的物质的量分别为 、 。
4.已知MnO2与浓盐酸反应的化学方程式为MnO2+ 4HCl(浓)MnCl2+Cl2↑+2H2O,回答下列问题:
(1)该反应的离子方程式为 。
(2)被氧化的HCl占HCl总量的 。
(3)当标准状况下有11.2 L氯气生成时,该反应转移的电子数为 (设NA为阿伏加德罗常数的值)。
(4)1.74 g MnO2与100 mL 12 mol·L-1的过量浓盐酸完全反应(假设HCl无挥发),在反应后的溶液中加入足量的AgNO3溶液,可生成 g沉淀。
5.钢铁制品经常进行烤蓝处理,即在铁制品的表面生成一层致密的Fe3O4。某学习小组为了研究烤蓝铁片,分别进行了以下实验操作:
①把一定量烤蓝铁片加工成均匀粉末;
②取一定量的粉末,放入28.00 mL 1 mol·L-1的盐酸中,恰好完全反应,生成标准状况下的气体134.4 mL,向溶液中滴入KSCN溶液,无明显现象。
完成下列各题:
(1)将反应后的溶液稀释至100 mL,则溶液中c(Fe2+)= mol·L-1。
(2)样品中n(Fe):n(Fe3O4)= 。
6.称取天然碱样品4份,溶于水后,分别逐滴加入相同浓度的盐酸溶液30mL,产生CO2的体积(标准状况)如下表:
Ⅰ Ⅱ Ⅲ IV
盐酸体积/mL 30 30 30 30
样品/g 3.32 4.15 5.81 7.47
二氧化碳体积/mL 672 840 896 672
(1)若用2.49g样晶进行同样的实验时,产生CO2 mL(标准状况)。
(2)另取3.32g天然碱样品于300 ℃加热分解至完全,产生CO2 112mL(标准状况)和水0.45g,确定该天然碱的化学式 。
(3)由上表中第Ⅳ组数据确定盐酸溶液的浓度 mol·L-1.
题型二 关系式法在化学计算中的应用
7.把氯气通入浓氨水中,会立即发生下列反应:3Cl2+8NH3·H2O===6NH4Cl+N2+8H2O。在标准状况下,把1.12 L Cl2、N2的混合气体(90% Cl2和10% N2,均为体积分数)通过浓氨水,实验测得逸出气体体积为0.672 L(其中有50% Cl2和50% N2),此反应中被氧化的NH3的质量为 (  )
A.3.4 g B.0.34 g C.1.36 g D.4.48 g
8.用“间接碘量法”测定CuCl2·2H2O样品的纯度,过程如下:取0.400 0 g试样溶于水,加入过量KI固体,充分反应,生成白色CuI沉淀,滴入几滴淀粉溶液作指示剂,用0.100 0 mol·L-1 Na2S2O3标准溶液滴定,到达滴定终点时,消耗Na2S2O3标准溶液20.00 mL。(滴定反应为I2+2S2O=S4O+2I-)
(1)写出生成白色CuI沉淀的离子方程式: 。
(2)该样品中CuCl2·2H2O的质量分数为 。
9.化学需氧量(COD)是衡量水质的重要指标之一。COD 是指在特定条件下用一种强氧化 剂(如 KMnO4)定量地氧化水体中的还原性物质所消耗的氧化剂的量(折算为氧化能力相当的O2 质量,单位:mg·L-1)。其测定过程如下: 取 100.0mL 水样,用硫酸酸化,加入 10.0 mL 0.002000mol·L-1 KMnO4溶液,充分作用后,再加入 10.0mL 0.005000mol·L-1 溶液。用 0.002000mol·L-1 KMnO4溶液滴定,滴定终点时消耗 6.50mL。
已知:2MnO +5 +16H+=2Mn2++10CO2↑+8H2O
(1)1 mol KMnO4 的氧化能力与 g O2 的氧化能力相当(作氧化剂时转移的电子数相同)。
(2)该水样的 COD 值是 mg·L-1 (保留小数点后一位)。
10.金属锡的纯度可以通过下述方法分析:将试样溶于盐酸,反应的化学方程式为Sn+2HCl=SnCl2+H2↑,再加入过量的FeCl3溶液,发生如下反应:SnCl2+2FeCl3=SnCl4+2FeCl2,最后用已知浓度的K2Cr2O7溶液滴定生成的Fe2+,反应的化学方程式为6FeCl2+K2Cr2O7+14HCl=6FeCl3+2KCl+2CrCl3+7H2O。现有金属锡试样0.613 g,经上述反应后,共用去0.100 mol·L-1 K2Cr2O7溶液16.0 mL。求试样中锡的百分含量 (假定杂质不参加反应,锡的相对原子质量为119)。
11.一定条件下,将TiO2溶解并还原为Ti3+,再以KSCN溶液作指示剂,用NH4Fe(SO4)2标准溶液滴定Ti3+至全部生成Ti4+。称取TiO2样品0.60 g,消耗0.20 mol·L-1的NH4Fe(SO4)2溶液36.75 mL,则样品中TiO2的质量分数是 。
题型三 差量法在化学计算中的应用
12.工业纯碱中常含有少量的NaCl杂质,某化学兴趣小组取a g纯碱样品与足量稀盐酸充分反应,加热、蒸干、灼烧,得b g固体.则该样品中纯碱的质量分数为(  )
A.×100% B.×100%
C.×100% D.×100%
13.200℃时将 16.0g NaOH 和 NaHCO3 的混合物放在密闭容器中加热到质量不再减少为止,称得剩余固体质量为 14.8g,试回答:
(1)剩余固体的化学式是 。
(2)原混合物中 NaOH 的质量分数 。
14.臭氧层是地球生命的保护神,臭氧比氧气具有更强的氧化性。实验室可将氧气通过高压放电管来制取臭氧:3O22O3。
(1)若在上述反应中有30%的氧气转化为臭氧,所得混合气的平均摩尔质量为 g·mol-1(保留一位小数)。
(2)将8 L氧气通过放电管后,恢复到原状况,得到气体6.5 L,其中臭氧为 L。
题型四 守恒法在化学计算中的应用
(2024 云南省大理市期末)
15.有200mlMgCl2和AlCl3的混合物,其中c(Mg2+)为0.2mol/L,c(C1-)为1.3mol/L。为使Mg2+全部转化为沉淀分离出来,至少需加4mol/L溶液的NaOH体积为
A.40ml B.72ml C.80ml D.128ml
16.14g铜金合金与足量的某浓度HNO3反应,将产生的气体用2.24L(标准状况)O2混合,通入水中,气体恰好被完全吸收,则合金中铜的质量为( )
A.9.6g B.6.4g C.12.8g D.1.6g
17.碳酸铜和碱式碳酸铜[Cu2(OH)2CO3]均可溶于HCl,转化为氯化铜。在高温下这两种化合物均能分解生成氧化铜。溶解28.4 g的上述混合物,消耗1.0 mol/L盐酸500 mL。灼烧等量的上述混合物,得到的氧化铜质量(  )
A.35 g B.30 g C.20 g D.15 g
18.向500 mL稀硝酸中加入一定量的铁粉,铁粉完全溶解后,放出NO 6.272L(标准状况下),同时溶液质量增加11.2g。下列判断不正确的是
A.原HNO3溶液的物质的量浓度为2.24 mol·L-1
B.原溶液中投入铁粉的物质的量是0.2 mol
C.反应后溶液中c(Fe3+):c(Fe2+)=2:3
D.反应后的溶液还可以溶解铜粉4.48g
19.将13.6gFe、Fe2O3和CuO的混合粉末加入到100mL一定物质的量浓度的盐酸中,充分反应,生成标准状况下的氢气896mL,过滤,滤渣经洗涤、干燥后得到1.28g固体纯净物,经检验滤液中只含有一种溶质。请回答:
(1)固体混合物中CuO的质量 。
(2)盐酸的浓度为 。
20.取1.77g镁铝合金投入到的盐酸中,合金完全溶解,放出氢气1.904L(已折算成标况)请计算:
(1)镁铝合金中镁的质量分数= %(保留三位有效数字)
(2)上述溶液中继续滴加的NaOH溶液,得到沉淀3.10g。则V的最大值= mL。(写出计算过程)
21.已知一定量的氢气在氯气中燃烧,所得混合物用500mL 6.0 mol·L-1的KOH溶液恰好完全吸收,测得溶液中含有ClO- 0.20 mol、ClO3-0.30 mol(忽略氯气与水反应、盐类水解及溶液体积变化)。回答下列问题。
(1)所得溶液中c(Cl-)为 mol·L-1。
(2)所用氯气和参加反应的氢气的物质的量之比n(Cl2)∶n(H2)= 。
(2024 安徽省合肥市期中)
22.某稀溶液中含有4mol 和2mol ,向其中加入1.2mol Fe,充分反应(已知被还原为NO),最终溶液体积为1L,下列说法正确的是
A.所得溶液中 B.所得溶液中
C.反应后生成NO的体积为28L(标准状况下) D.所得溶液中的溶质只有
(2024 湖南省名校联考期中)
23.将投入硝酸中,恰好完全反应,向反应后的溶液中加入溶液,恰好完全沉淀,将生成的气体与一起通入足量溶液中,气体恰好被完全吸收生成。下列判断正确的是
A.生成的气体中只有NO B.
C. D.
(2024 湖北省云学名校新高考联盟期中联考)
24.将13.6g Cu和Cu2O组成的混合物加入250 mL一定浓度的稀硝酸中,固体完全溶解生成Cu(NO3)2和NO,向所得溶液中加入1.0 L 0.5 mol/LNaOH溶液时,金属离子恰好沉淀完全,生成沉淀的质量为19.6 g,下列说法错误的是
A.原稀硝酸的浓度为2 mol/L
B.Cu和Cu2O的物质的量之比为2:1
C.反应后剩余硝酸的物质的量为0.1 mol
D.产生的NO在标准状况下的体积为2.24L
(2024 安徽省淮北市期中)
25.将1.76g镁铜合金投入20mL一定浓度的硝酸中,合金完全溶解,产生NO和NO2混合气体896mL(不考虑其他气体,体积折算为标准状况下),反应结束后向溶液中加入120mL1mol·L-1NaOH溶液,恰好使溶液中的金属阳离子全部转化为沉淀3.12g。若将盛有896mL该混合气体的容器倒扣在水中,通入一定体积的氧气,恰好可将该混合气体完全转化。下列说法错误的是
A.Mg与Cu的物质的量比值为3:1 B.NO和NO2的体积比为1:1
C.原硝酸的浓度为8mol·L-1 D.通入的O2的体积(标准状况下)V=448mL
(2024 上海省浦东新区期中)
26.某学生用 NaHCO3和 KHCO3组成的某混合物与盐酸进行实验,测得下表数据(盐酸的物质的量浓度相等,体积均为 50 mL)。
实验编号 I II III
盐酸的体积 50.0mL 50.0mL 50.0mL
m(混合物) 13.56g 21.88g 25.36g
V(CO2)(标准状况) 3.36L 5.04L 5.04L
(1)则该学生所用盐酸的物质的量浓度是 mol/L;
(2)50 mL 该盐酸恰好能溶解上述组成的混合物的质量是 g;
(3)上述固体混合物中 KHCO3的质量分数是 (用小数表示,保留 2 位小数)。
(2024 浙江省浙南名校联盟开学考试)
27.为确定某一铁铜样品中各成份的含量,某同学进行了如下实验:准确称取一份质量为铁铜样品,逐渐加入一定体积某浓度的稀硝酸,每次实验充分反应后,测得生成气体的体积为(已换成标准状况,假设生成的全部逸出),并测得剩余固体质量为。各次实验的数据如下表:
稀硝酸体积 0 80 160 240 320 400
体积 0 0.896 1.792 2.688 3.584 4.48
剩余固体质量 12.24 8.88 5.52 1.92 0 0
根据以上实验数据,请回答:
(1)上述实验当加入稀硝酸后,所发生反应的离子方程式为 。
(2)稀硝酸的物质的量浓度为 。
(3)样品中的物质的量之比为 。
(2024 海南省海口市期末)
28.已知Fe2O3在高炉中有下列反应:Fe2O3+CO→2FeO+CO2。反应形成的固体混合物(含Fe2O3和FeO)中,元素铁和氧的质量比用m(Fe)∶m(O)表示。
(1)上述固体混合物中,m(Fe)∶m(O)不可能是 (选填a、b、c)。
a.21∶9     b.21∶7.5    c.21∶6
(2)若m(Fe)∶m(O)=21∶8,计算Fe2O3被CO还原的百分率 。
(3)设Fe2O3被CO还原的百分率为A%,则A%和混合物中m(Fe)∶m(O)的关系式为[用含m(Fe)、m(O)的代数式表示]A%= ;请在下图中画出A%和m(Fe)∶m(O)关系的图形 。
(4)如果Fe2O3和CO的反应分两步进行:3Fe2O3+CO→2Fe3O4+CO2;Fe3O4+CO→3FeO+CO2。试分析反应形成的固体混合物可能的组成及相应的m(Fe)∶m(O)[令m(Fe)∶m(O)=21∶a,写出a的取值范围]。将结果填入下表。
混合物组成(用化学式表示) a的取值范围
(2024 山东省烟台市期中)
29.金属钠及其化合物在人类生产生活中起着重要作用。回答下列问题:
(1)用空气和可直接制备。空气与熔融反应前需依次通过填 、 (填标号)
a.浓硫酸 b.饱和食盐水 c.溶液 d.溶液
(2)将和的混合物置于真空密闭容器中加热,充分反应后经检测气体产物为和水蒸气,其总质量为33g,冷却至标准状况下的体积为16.8L。则剩余固体的成分为 ,其物质的量之比为 ,原混合物中的质量为 。
(3)为探究的某些化学性质进行如下实验:向锥形瓶内加入饱和溶液,用传感器测定密闭装置中分压(的分压气体总压强),测得分压与温度的变化关系如图所示。温度在50℃之前,装置中分压增大的主要原因是 ;温度升高到50℃之后,装置中分压急剧增大的原因是 。
30.向一定体积 CaCl2 和 HCl 的混合溶液中逐滴加入浓度为 1.00mol·L-1 的 Na2CO3溶液,反应过程中加入的 Na2CO3 溶液的体积与产生沉淀或气体的质量关系如图所示。
已知:图中 V1: V2=1:2,当加入 V2mLNa2CO3 溶液时,所得溶液的浓度为 1.00 mol·L-1,体积为 200mL。求:
(1)混合溶液中 CaCl2和 HCl 物质的量之比n(CaCl2)∶n(HCl)= 。
(2)m2= g。
31.标准状况下,向多份等量的NaOH固体中,分别加入一定体积的1.00mol/L (NH4)2Fe(SO4)2溶液充分反应,反应产生的NH3随(NH4)2Fe(SO4)2溶液体积的变化如图所示(假设生成的NH3全部逸出):
请计算:
(1)a的值为 L。
(2)每份NaOH固体的物质的量 mol(写出计算过程)。
(2022·浙江省1月选考,30)
32.某同学设计实验确定Al(NO3)3·xH2O的结晶水数目。称取样品7.50g,经热分解测得气体产物中有NO2、O2、HNO3、H2O,其中H2O的质量为3.06g;残留的固体产物是Al2O3,质量为1.02g。计算:
(1)x= (写出计算过程)。
(2)气体产物中n(O2) mol。
(2021·浙江6月选考,30)
33.将3.00g某有机物(仅含C、H、O元素,相对分子质量为150)样品置于燃烧器中充分燃烧,依次通过吸水剂、CO2吸收剂,燃烧产物被完全吸收。实验数据如下表:
吸水剂 CO2吸收剂
实验前质量/g 20.00 26.48
实验后质量/g 21.08 30.00
请回答:
(1)燃烧产物中水的物质的量为 mol。
(2)该有机物的分子式为 (写出计算过程)。
(2020·浙江7月选考,30)
34.溶液与锌粉在量热计中充分反应。测得反应前温度为,反应后最高温度为。
已知:反应前后,溶液的比热容均近似为、溶液的密度均近似为,忽略溶液体积、质量变化和金属吸收的热量。请计算:
(1)反应放出的热量 J。
(2)反应的 (列式计算)。
(2019·浙江4月选考,30)
35.由C、H、O三种元素组成的链状有机化合物X,只含有羟基和羧基两种官能团,且羟基数目大于羧基数目。称取2.04 g纯净的X,与足量金属钠充分反应,生成672 mL氢气(标准状况)。请确定摩尔质量最小的X分子中羟基、羧基数目及该X的相对分子质量 (要求写出简要推理过程)。
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试卷第1页,共3页
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参考答案:
1.(1)0.4 mol
(2)0.8 mol·L-1
(3)13.44 L
【详解】(1)铝的摩尔质量是27g·mol-1,则n(Al)=;
(2)设参加反应的氢氧化钠的物质的量为n,则:
则,即n=0.4 mol,c(NaOH)= =0.8 mol·L-1;
(3)设生成标准状况下的氢气的体积为V,则
所以V==13.44 L。
2.(1)52.9%
(2)1∶1
(3)11.2L
【详解】(1)把镁铝合金的粉末放入过量的烧碱溶液中,镁不反应,只有铝能与氢氧化钠溶液反应。设铝的物质的量为n(Al),则:
,解得:n(Al)=0.2mol,m(Al)=0.2mol×27g·mol-1=5.4g,则铝的质量分数为×100%≈52.9%;
(2)m(Mg)=10.2g-5.4g=4.8 g,n(Mg)==0.2 mol,则n(Al)∶n(Mg)=1∶1;
(3)设盐酸与铝生成的氢气为V1(H2),盐酸与镁生成的氢气为V2(H2),由铝和镁与盐酸的反应可知:
,解得:V1(H2)=6.72 L;
,解得:V2(H2)=4.48 L,V总(H2)=V1(H2)+V2(H2)=6.72 L+4.48 L=11.2 L。
3. 0.08mol 0.02mol 0.01mol
【分析】利用n=cV及方程式计算。
【详解】(1)反应中消耗HCl的物质的量为0.2L×5mol/L-0.2L×4.6mol/L=0.08mol。
(2)设1.1g混合物中Al、Fe的物质的量分别为x、y,得
则有,解得:x=0.02mol,y=0.01mol。
4.(1)MnO2+4H++2Cl-Mn2++Cl2↑+2H2O
(2)
(3)NA
(4)166.46
【详解】(1)书写该反应的离子方程式时,HCl、MnCl2要拆写成离子形式,故反应的离子方程式为MnO2+4H++2Cl-Mn2++Cl2↑+2H2O;
(2)该反应中一半HCl作还原剂,一半HCl作酸,即;
(3)当标准状况下有11.2 L氯气生成时,即0.5molCl2生成时,该反应转移的电子数为NA;
(4)n(MnO2)==0.02 mol,n(HCl)=12 mol·L-1×0.1 L=1.2 mol。反应中被氧化的n(HCl)=n(MnO2)×2=0.04 mol,反应后溶液中n(Cl-)=1.2 mol-0.04 mol=1.16 mol,加入足量的AgNO3溶液生成1.16 mol AgCl,m(AgCl)=1.16 mol×143.5 g·mol-1=166.46 g。
5. 0.14 4:1
【分析】根据题意可知,样品放入盐酸后反生了以下两个反应:①.Fe+2HCl= FeCl2+H2↑,②. Fe3O4+8HCl+Fe=4FeCl2+4H2O,溶液中的FeCl2分别来自这两个反应,这两个反应中都消耗单质铁。
【详解】(1)由于向反应后溶液中滴入KSCN溶液,无明显现象可知反应后生成的物质为FeCl2,又由题意知,粉末与盐酸恰好完全反应,放入盐酸的量为0.028L×1 mol/L=0.028mol,依据氯离子守恒,故产生FeCl2的物质的量为0.014mol,则c(Fe2+)==0.14mol/L,故答案为0.14;
(2)由生成标准状况下的气体体积为134.4 mL,可知其物质的量n(H2)==0.006mol,再根据Fe+2HCl= FeCl2+H2↑,由n(H2)可知该反应中消耗的单质铁为0.006mol,生成的FeCl2为0.006mol。Fe3O4、Fe、HCl三者共同反应,反应方程式为Fe3O4+8HCl+Fe=4FeCl2+4H2O,在该反应中生成的n(FeCl2)= 0.014mol-0.006mol=0.008mol,通过该反应方程式可知Fe3O4为0.002mol,发生该反应消耗的单质铁为0.002mol,故样品中n(Fe)= 0.006mol+0.002mol=0.008mol,Fe3O4为0.002mol,故样品中n(Fe):n(Fe3O4)=4:1,故答案为4:1。
【点睛】如何求Fe3O4的物质的量是解题的关键。根据氯离子守恒,可知反应后FeCl2总的物质的量,而FeCl2来源于两个反应①Fe+2HCl= FeCl2+H2↑② Fe3O4+8HCl+Fe=4FeCl2+4H2O。首先根据产生的H2体积可求出此反应生成的FeCl2的物质的量是多少,进而可以求出Fe3O4、Fe、HCl三者共同反应中生成的FeCl2是多少,从而求出在该反应中消耗的Fe3O4的物质的量是多少。
6. 504 2.5
【详解】(1)盐酸的体积一定,实验Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ中随样品质量增大,产生的体积增大,而实验Ⅳ中却减小,说明Ⅰ、Ⅱ中盐酸有剩余,若用样品进行同样的实验时,则样品中碳元素全部转移到中,根据定比关系,则产生的体积为:,故答案为:504;
(2)加热分解生成的二氧化碳,说明该天然碱中含有,生成的物质的量为,根据分解方程式:,可知样品中的物质的量为,分解生成的水为,样品与盐酸反应生成二氧化碳为:,根据碳原子守恒,样品中的物质的量为:,样品中结晶水物质的量为:,故样品中:::::1:2,则该天然碱的组成为:,故答案为:;
(3)可知样品中,为物质的量为:,根据,可知消耗HCl为,生成的物质的量为:,由 ,可知消耗的HCl为,故30mL溶液中HCl的总量为:,则盐酸的物质的量浓度为:,故答案为:。
7.B
【详解】由反应式可得出每3 mol Cl2(反应气)生成1 mol N2(生成气)时,气体物质的量减少了2 mol,即体积减小44.8 L,这一量即为“理论差量”,而这一差量所对应的被氧化的氨气的物质的量为2 mol(质量为34 g),再从题中所给的数据可以求出“实际差量”为(1.12-0.672) L=0.448 L。即:
3Cl2~2NH3  ~    N2    ΔV
2 mol×17 g·mol-1 44.8 L
m(被氧化的NH3) 0.448 L
列出比例式:(2 mol×17 g·mol-1)∶44.8 L=m(被氧化的NH3)∶0.448 L,则m(被氧化的NH3)=0.34 g。
综上所述,本题应选B。
8.(1)2Cu2++4I—=2CuI↓+I2
(2)85.50%
【详解】(1)由题意可知,氯化铜溶液与过量的碘化钾溶液反应生成碘化亚铜、碘和氯化钾,反应的离子方程式为2Cu2++4I—=2CuI↓+I2,故答案为:2Cu2++4I—=2CuI↓+I2;
(2)由方程式可得如下转化关系:2Cu2+~I2~2S2O,滴定消耗20.00 mL0.100 0 mol·L-1硫代硫酸钠溶液,则样品中CuCl2·2H2O的质量分数为×100%=85.50%,故答案为:85.50%。
9. 40 5.2
【分析】由最后KMnO4溶液滴定多余的溶液,可求出溶液与水样消耗KMnO4溶液后剩余的KMnO4溶液的量,从而求出水样消耗KMnO4溶液的量,再转化为O2的量即可算出该水样中的COD。
【详解】(1)由得失电子守恒可知,5O2~4KMnO4,则1molKMnO4的氧化能力与1×=1.25molO2的氧化能力相当,即与1.25mol×32g/mol=40gO2的氧化能力相当,故答案为:40;
(2)根据方程式可知2KMnO4~5,用0.002000mol·L-1KMnO4溶液滴定,滴定终点时消耗6.50mL,则多余的物质的量为6.5×10-3L×0.002mol/L×=3.25×10-5mol,则剩余的KMnO4溶液消耗的的物质的量为(0.01L×0.005mol/L)-3.25×10-5mol=1.75×10-5mol,因此剩余的KMnO4溶液的物质的量为1.75×10-5mol×=7×10-6mol,则水样中消耗的KMnO4溶液的物质的量为(0.01L×0.002mol/L)-7×10-6mol=1.3×10-5mol,又由得失电子守恒可知,5O2~4KMnO4,则n(O2)=1.3×10-5mol×=1.625×10-5mol,m(O2)=1.625×10-5mol×32g/mol=5.2×10-4g=0.52mg,则该水样的COD值为,故答案为:5.2。
10.93.2%
【详解】根据题给方程式可知,Sn与K2Cr2O7物质的量的关系:3Sn~3SnCl2~6FeCl2~K2Cr2O7;所以存在3×119 g: 1 mol=x:0.100×0.016 mol,解之得到x=0.571 2 g,试样中锡的百分含量w(Sn)= ×100%≈93.2%。
11.98%
【详解】根据得失电子守恒,将TiO2溶解并还原为Ti3+,Ti3+与NH4Fe(SO4)2溶液反应,有关系式TiO2~Ti3+~NH4Fe(SO4)2,消耗0.20 mol·L-1的NH4Fe(SO4)2溶液36.75 mL,即NH4Fe(SO4)2的物质的量为36.75×10-3 L×0.20 mol·L-1=7.35×10-3 mol,则TiO2的物质的量为7.35×10-3 mol,所以样品中TiO2的质量分数是。
12.D
【详解】设碳酸钠的质量为m,则:
Na2CO3+2HCl═2NaCl+CO2↑+H2O 固体质量增重
106 117 11
m (b a)g
所以,解得,故该样品中纯碱的质量分数为,D项正确;
答案选D。
13.(1)NaOH 、Na2CO3
(2)65%
【分析】在密闭容器中进行反应,可能的反应有:NaOH+NaHCO3Na2CO3+H2O、2NaHCO3Na2CO3+CO2↑+H2O,假设NaOH与NaHCO3恰好完全反应,则:
解得:x=2.67g、y=5.6g,因x+y<16g,故16gNaOH和NaHCO3固体混合物不能恰好反应,所以存在过量问题,由于NaHCO3受热能分解,NaOH不能,因而过量物质为NaOH。
【详解】(1)由上述分析可知剩余固体物质是NaOH、Na2CO3;
(2)原混合物中m(NaOH)=16g-5.6g=10.4g,因此原混合物中NaOH的质量分数为×100%=65%。
14.(1)35.6
(2)3
【详解】(1)设原有1 mol O2,则有0.3mol氧气参加反应:
则反应后混合气的总物质的量为1mol-0.1mol=0.9mol,所以==≈35.6 g·mol-1。
(2)
解得V=3 L,所以臭氧为3L。
15.C
【详解】MgCl2和AlCl3的混合溶液,其中Mg2+浓度为0.2mol L-1,Cl-浓度为1.3mol L-1,设Al3+的浓度为x,由电荷守恒可知,0.2mol/L×2+x×3=1.3mol/L×1,解得x=0.3mol/L,则Mg2+、Al3+的物质的量分别为0.2L×0.2mol/L=0.04mol、0.2L×0.3mol/L=0.06mol,欲使Mg2+全部沉淀分离出来,Mg2++2OH-=Mg(OH)2↓,Al3++4OH-=AlO+2H 2O,则需n(NaOH)=0.04mol×2+0.06mol×4=0.32mol, V(NaOH)= =0.08L=80.0mL,故选C。
16.C
【详解】由题目可知,n(O2)=0.1mol,
设Cu、Au的物质的量分别为x、y,则
根据电子守恒列方程:
2x=0.1mol×4
计算得出:x=0.2mol
m(Cu)=0.2mol×64g/mol=12.8g,所以C选项正确。
故选C。
17.C
【详解】碳酸铜和碱式碳酸铜均可溶于盐酸,转化为氯化铜,消耗1mol/L盐酸500mL,盐酸溶质的物质的量为0.5mol,则CuCl2为0.25mol,根据Cu元素质量守恒,则可知原混合物中含有0.25molCu,灼烧等质量的上述混合物,得到氧化铜的物质的量为0.25mol,则质量为0.25mol×80g/mol=20g,C选项正确;
答案选C。
【点睛】本题的关键在于利用守恒思想,混合物溶于盐酸后溶质成分是CuCl2,根据氯守恒可得。
18.B
【分析】6.272L(标准状况下)NO的物质的量是,质量是0.28mol×30g/mol=8.4g,溶液质量增加11.2g,说明参加反应的铁的质量是11.2+8.4=19.6g,铁的物质的量是。设反应后Fe2+的物质的量为xmol,则Fe3+的物质的量是(0.35-x)mol, 由电子转移守恒可知,2xmol+3(0.35-x)mol=0.28mol×3,解得x=0.21mol,则反应后溶液中含有Fe2+为0.21mol,Fe3+为0.14mol,据此解答。
【详解】A. 根据N元素守恒,原HNO3溶液的物质的量浓度为2.24 mol·L-1,故A正确;
B. 参加反应的铁的质量是11.2+8.4=19.6g,铁的物质的量是,故B错误;
C. Fe2+的物质的量为0.21mol, Fe3+的物质的量为0.14mol,反应后溶液中c(Fe3+):c(Fe2+)=2:3,故C正确;
D. 2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+,反应后的溶液含Fe3+的物质的量为0.14mol,所以还可以溶解铜粉0.07mol,质量是0.07mol ×64g/mol=4.48g,故D正确;
选B。
【点睛】本题考查氧化还原反应的计算、氧化还原反应基本概念,侧重于学生的分析能力和计算能力的考查,利用氮元素守恒、电子转移守恒计算。
19. 1.60g 3.60mol L-1
【分析】(1)根据氧化性的强弱顺序判断反应的先后顺序,推测1.28g固体纯净物的成分,再进一步确定CuO的质量;
(2) 盐酸的浓度c(HCl) =c(H+)=c(Cl-),滤液中只含有一种溶质,易知是FeCl2 ,若计算出Fe2+的物质的量,则可以计算出n(Cl-) ,从而得出盐酸的浓度。
【详解】(1)根据氧化性强弱:Fe3+>Cu2+>H+ ,Fe涉及的相关反应按①②③顺序发生下列三组反应:①Fe2O3~2HCl ~2FeCl3 ,2FeCl3 + Fe = 3FeCl2;
②CuO~2HCl~CuCl2 , CuCl2 + Fe= FeCl2 + Cu;
③ 2HCl+Fe= FeCl2+H2↑。
依据题意易推知1.28g固体纯净物为铜,物质的量为0.02mol,逆推可判断固体混合物中含有0.02molCuO,质量为1.60g,故固体混合物中CuO的质量为1.60g。
(2)设与Fe2O3反应的Fe的物质的量为xmol,
①Fe2O3 ~ Fe ~ 3FeCl2; ②CuO ~ Fe ~ FeCl2 ~ Cu ;
③ 2HCl ~ Fe ~ FeCl2 ~ H2↑
则160x + 56(x+0.02+0.04)+80×0.02 =13.6,求得x=0.04mol,可知n(FeCl2)= 0.04×3 +0.02+0.04=0.18mol ,n(Cl-)=2n(FeCl2)=0.36mol,c(Cl-)===3.60mol/L,则盐酸浓度为3.60mol/L。
20. 54.2% 220mL
【分析】根据题意得出24n(Mg)+27n(Al)=1.77,镁、铝与盐酸反应生成氢气,根据得失电子数目守恒得出2n(Mg)+3n(Al)=,两式联立解得,n(Mg)=0.04mol,n(Al)=0.03mol,据此分析;
【详解】(1)根据上述分析,合金中镁的质量分数为54.2%;故答案为54.2%;
(2)根据上述计算,得出n(Mg)=0.04mol,n(Al)=0.03mol,假设镁、铝全部生成沉淀,则沉淀质量为0.04mol×58g·mol-1+0.03mol×78g·mol-1=4.66g>3.10g,氢氧化铝为两性氢氧化物,因此沉淀达到3.10g,消耗氢氧化钠的最大量应是让部分氢氧化铝转化成偏铝酸钠,3.10g沉淀中含氢氧化镁沉淀质量为0.04mol×58g·mol-1=2.32g,含氢氧化铝的质量为(3.10g-2.32g)=0.78g,反应后溶液中的溶质为NaCl和NaAlO2,根据铝元素守恒,溶液中n(NaAlO2)=0.02mol,根据钠元素守恒,消耗氢氧化钠溶液最大体积为=0.22L,合220mL;故答案为220mL。
21. 5.0 15∶4或3.75∶ 1
【详解】本题考查化学计算,(1)因为KOH与混合物恰好完全反应,溶质为KCl、KClO、KClO3,根据电荷守恒,n(K+)=n(Cl-)+n(ClO-)+n(ClO3-),代入数值,500×10-3×6=n(Cl-)+0.20+0.30,解得n(Cl-)=2.5mol,则c(Cl-)=2.5/500×10-3mol·L-1=5.0mol·L-1;(2)Cl2与KOH反应发生氧化还原反应,根据得失电子数目守恒,n(Cl-)=n(ClO-)×1+n(ClO3-)×5,解得n(Cl-)=1.7mol,有HCl与KOH反应生成n(Cl-)=(2.5-1.7)mol=0.8mol,因此参加反应氢气的物质的量0.8/2mol=0.4mol,根据氯元素守恒,所用氯气的总物质的量为n(Cl2)=(2.5+0.2+0.3)/2mol=1.5mol,因此所用氯气和参加反应氢气物质的量之比为1.5:0.4=15:4。
点睛:化学计算中一般常用特殊计算方式,如得失电子数目守恒、元素守恒、极端假设等等,像本题采用电荷守恒的方法进行求解,在列电荷守恒时,一定注意前面的系数,该离子带有多少个电荷,前面的系数就是多少。
22.B
【分析】铁与稀硝酸完全反应生成硝酸铁、一氧化氮和水,反应的离子方程式为,由方程式可知,4mol氢离子完全反应消耗1mol硝酸根离子,生成1mol铁离子、一氧化氮的物质的量为1mol;则过量的铁与反应生成的铁离子反应生成亚铁离子,反应的离子方程式为,由方程式可知,过量的0.2mol铁,消耗0.4mol铁离子、生成0.6mol亚铁离子,则反应后溶液中钾离子的物质的量为4mol、铁离子的物质的量为0.6mol、亚铁离子的物质的量为0.6mol、硝酸根离子的物质的量为3mol、硫酸根离子的物质的量为2mol。
【详解】A.由分析可知,反应后硝酸根离子的物质的量为3mol,浓度为=3mol/L,故A错误;
B.由分析可知,反应后溶液中铁离子的物质的量为0.6mol、亚铁离子的物质的量为0.6mol,则溶液中铁离子和亚铁离子的浓度之比为1:1,故B正确;
C.由分析可知,反应生成一氧化氮的物质的量为1mol,则标准状况下一氧化氮的体积为,故C错误;
D.由分析可知,反应所得溶液中含有铁离子、亚铁离子、钾离子、硫酸根离子和硝酸根离子,则所得溶液中的溶质不可能只含有硫酸亚铁,故D错误;
故选B。
23.C
【详解】A.由分析可知,的物质的量为=0.04mol,若生成的气体中只含有NO,由方程式3Cu+8HNO3=3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O可知,0.04molCu需要消耗HNO3,而硝酸中n(HNO3)=0.12mol,<0.12mol,说明还会发生反应Cu+4HNO3=Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O,生成的气体有NO和NO2,A错误;
B.的物质的量为=0.04mol,投入硝酸中,恰好完全反应,向反应后的溶液中加入溶液,恰好完全沉淀,则n[Cu(OH)2]=0.04mol,则n(NaOH)=0.08mol,NaOH溶液的浓度为=amol/L=2mol/L,a=2,B错误;
C.将生成的气体与一起通入足量溶液中,气体恰好被完全吸收生成,由得失电子守恒可知,O2得到的电子数和Cu失去的电子数相等,则bmol×4=0.04mol×2,则b=0.02,C正确;
D.Cu和HNO3溶液反应完全后,生成NO、NO2的混合气体,加入NaOH溶液后溶液中存在NaNO3,则NO、NO2的总物质的量为0.12mol-0.08mol=0.04mol,由N元素守恒可知,气体恰好被完全吸收生成n()=0.04mol,c=0.04,D错误;
故选C。
24.A
【分析】铜和氧化亚铜和硝酸反应生成硝酸铜,和一氧化氮,溶液中加入氢氧化钠,反应生成氢氧化铜沉淀19.6g,即=0.2mol,说明铜离子物质的量为0.2mol,则原混合物中氧元素的质量为13.6g-64g/mol×0.2mol=0.8g,物质的量为=0.05mol,则氧化亚铜的物质的量为0.05mol,铜的物质的量为0.1mol。
【详解】A.所得溶液中加入1.0L0.5mol L-1的NaOH溶液,生成沉淀的质量为19.6g,此时溶液呈中性,且金属离子沉淀完全,说明溶液为硝酸钠,即硝酸根离子物质的量等于钠离子物质的量,则溶液中硝酸根离子物质的量为0.5mol,原硝酸的物质的量=硝酸根离子物质的量+一氧化氮物质的量,根据电子守恒分析,铜元素失去电子数=0.1×2mol+0.05×2×1mol=0.3mol则一氧化氮的物质的量为0.1mol,则原稀硝酸的浓度为=2.4mol·L-1,故A错误;
B.根据以上分析可知原固体混合物中,Cu和Cu2O的物质的量之比为0.1:0.05=2:1,故B正确;
C.硝酸的物质的量为0.6mol,反应后生成的硝酸铜的物质的量为0.2mol则硝酸根离子物质的量为0.4mol,一氧化氮的物质的量为0.1mol,则说明反应后剩余硝酸的物质的量为0.6mol-0.4mol-0.1mol=0.1mol,故C正确;
D.由B 中计算一氧化氮物质的量为0.1mol,则标准状况下的体积为2.24L,故D正确;
故选A。
25.A
【详解】A.根据电子转移守恒可知,镁铜失去电子总和等于硝酸生成NO和NO2得到电子总和,而镁铜失去电子与Mg2+、Cu2+生成沉淀结合的OH-的物质的量相等,且氢氧根物质的量是镁铜物质的量总和的两倍,最终沉淀比开始合金的增重即为氢氧根的质量,故氢氧根物质的量为,Mg与Cu的物质的量之和为0.04mol,设镁物质的量为a mol,铜物质的量为(0.04-a)mol,则24a+64(0.04-a)=1.76,解得a=0.02,即Mg与Cu的物质的量都是0.02mol,物质的量比值为1:1,A错误;
B.NO和NO2混合气体共896mL,标准状况下混合气体总物质的量为0.04mol,设混合气体中NO的物质的量为x mol,NO2的物质的量为(0.04-x)mol,根据电子转移守恒可知,镁铜失去电子总和等于硝酸生成NO和NO2得到电子总和,而镁铜失去电子与Mg2+、Cu2+生成沉淀结合的OH-的物质的量相等,则:3x+0.04-x=0.08,解得x=0.02,故NO和NO2的物质的量都为0.02mol,体积比为1:1,故B正确;
C.金属离子恰好完全沉淀时,溶液的溶质为NaNO3,则未被还原的HNO3的物质的量等于n(NaOH)=1mol/L×0.12L=0.12mol,因此根据N原子守恒,原硝酸的物质的量为n(气体)+ 未被还原的n(HNO3)=0.04+0.12=0.16mol,原硝酸的浓度为,C正确;
D.NO、NO2与氧气、水反应又转化为HNO3,反应方程式为4NO2+O2+2H2O=4HNO3、4NO+3O2+2H2O=4HNO3,NO、NO2物质的量都是0.02mol,因此根据方程式n(O2)==0.02mol,标准状况下通入氧气的体积为:0.02mol×22.4L/mol=0.448L,即448mL,D正确;
本题选A。
26.(1)4.5
(2)20.34
(3)44.25%
【分析】混合物发生反应:H++HCO═CO2↑+H2O,由①②数据可知,继续增大混合物的质量,气体的体积增大,说明实验①中盐酸有剩余、固体混合物完全反应.若②中盐酸有剩余,继续增大混合物的质量,气体的体积会增大,由②③数据可知,实验中气体的体积不变,说明实验②中盐酸完全反应,根据实验①的数据可知,生成5.04L二氧化碳需要固体混合物的质量为13.56g×=20.34 g<21.88g,故实验②中盐酸完全反应、固体混合物有剩余,据此解答;
【详解】(1)求盐酸浓度需选择盐酸不足量的数据进行,如随着混合物质量增加,二氧化碳气体量不再增加,表明盐酸全部反应完,由表中数据可知,盐酸完全反应生成二氧化碳5.04L,结合H++HCO=H2O+CO2↑可知n(HCl)=,盐酸的浓度为,故答案为:4.5;
(2)由表中数据可知,由于固体混合物从13.56g→21.88g,二氧化碳气体的体积还在增加,故加入13.56g混合物时盐酸过量,而固体混合物从21.88g→25.36g,二氧化碳气体的体积不再变化,说明加入25.36g混合物时盐酸不足,50 mL 该盐酸恰好能溶解上述组成的混合物的质量是13.56g×=20.34 g,故答案为:20.34 ;
(3)加入13.56g混合物时,盐酸有剩余,混合物完全反应,根据H++HCO═CO2↑+H2O,可知n(混合物)=n(CO2)=,设13.56g混合物中NaHCO3、KHCO3的物质的量分别为x和y,则有:x+y=0.15mol、84x+100y=13.56g,解得y=0.06mol、x=0.09mol,KHCO3的质量分数是。
27.(1)
(2)2
(3)5∶2
【详解】(1)根据表格数据,硝酸体积从320mL到400mL,固体质量都是0,但是生成NO,说明是硝酸与Fe2+反应生成的,离子方程式为:;
(2)根据前2阶段数据,硝酸的体积、NO的体积、金属减少的质量均成比例,可以判断开始为Fe反应生成Fe2+,有关系式:,第1阶段生成的NO的物质的量为0.04mol,则消耗的HNO3为0.16mol,体积为80mL,硝酸的物质的量浓度为=2mol/L;
(3)分析表格的数据:前2阶段数据,硝酸的体积每增加80mL,NO的体积增加0.896L、金属减少的质量均成3.36g,可以判断为Fe反应生成Fe2+,当硝酸体积从160mL到240mL,NO的体积增加0.896L、而金属的质量减少3.6g,说明这一阶段是把剩余的铁反应成Fe2+,铜反应了一部分,剩余铜1.92g;设这3.6g的金属中Fe的物质的量为x,铜的物质的量为y,有方程组:2x+2y==0.12;56x+64y=3.6;解得x=0.03mol,y=0.03mol,则原样品中铜的总质量为0.03mol=3.84g,铜的总物质的量为0.06mol;铁的总质量为12.24g-3.84g=8.4g,物质的量为=0.15mol;样品中的物质的量之比为0.15mol:0.06mol=5∶2。
28.(1)ac
(2)33.3%
(3) 3-
(4) Fe2O3、Fe3O4 8【详解】(1)固体混合物为Fe2O3、FeO,假设只有Fe2O3,m (Fe):m (O)=56×2:16×3=7:3,假设只有FeO,则m (Fe):m (O)=56:16=7:2,为二者的混合物,则21:9<m (Fe):m (O)<21:6,即不可能为ac,故答案为:ac;
(2)m (Fe):m (O)=21:8,设Fe2O3原有1mol,被还原的百分率为x,则==,解得x=33.3%;
(3)令Fe2O3为100mol,被CO还原的百分率为A%,则A molFe2O3发生反应,

故混合物中m(Fe)=100mol×2×56g/mol,m(O)=[(100-A)mol×3+2Amol)×16g/mol,整理得A=300-,即A%=3-;根据该表达式可以做出A%和m(Fe)∶m(O)关系的图形为;
(4)根据分步反应:3Fe2O3+CO→2Fe3O4+CO2;Fe3O4+CO→3FeO+CO2,采用假设法讨论:
①如果全是Fe2O3,则m(Fe)∶m(O)=112:48=21:9;如果全是Fe3O4,则m(Fe)∶m(O)=168:64=21:8;如果混合物组成为Fe2O3、Fe3O4,则8②如果全是Fe3O4,则m(Fe)∶m(O)=168:64=21:8;如果全是FeO,则m(Fe)∶m(O)=56:16=21:6;如果混合物组成为FeO、Fe3O4,则6③如果混合物组成为Fe2O3、Fe3O4、FeO,则629.(1) c a
(2) 和 2:1 168g
(3) 温度升高,气体的总压强增大,分压增大 分解生成使分压增大
【详解】(1)空气中水、二氧化碳会和生成的过氧化钠反应,故空气与熔融反应前需依次通过c.溶液、a.浓硫酸除去二氧化碳和水;
(2)和的混合物置于真空密闭容器中加热,充分反应后经检测气体产物为和水蒸气,水会和过氧化钠反应,则说明过氧化钠完全反应,其总质量为33g,冷却至标准状况下的体积为16.8L,则氧气为16.8L÷22.4L/mol=0.75mol,则水的物质的量为(33g-0.75mol×32gmol)÷18g/mol=0.5mol;反应涉及、、,
假设碳酸氢钠分解生成碳酸钠的物质的量为a,且反应生成的二氧化碳完全和过氧化钠反应,则:
最终剩余水0.5mol,则a-(1.5-a)=0.5,a=1mol,故剩余固体的成分为碳酸钠1mol+1mol=2mol、氢氧化钠为3-2a=1mol,其物质的量之比为2:1;原混合物中的物质的量为2a=2mol、质量为2mol×84g/mol=168g;
(3)50℃之前,温度升高,气体的总压强增大,导致分压增大;碳酸氢钠不稳定,受热分解为二氧化碳,温度升高到50℃之后,装置中分压急剧增大的原因是分解生成使分压增大。
30.(1)1:2
(2)5.00
【详解】(1)由图像可知,向一定体积 CaCl2 和 HCl 的混合溶液中逐滴加入浓度为 1.00mol·L-1 的 Na2CO3溶液,0~V1发生的是碳酸钠与盐酸反应:Na2CO3+2HCl=2NaCl+H2O+CO2↑,生成二氧化碳的质量为m1,V1~V2发生的是碳酸钠与氯化钙的反应:Na2CO3+CaCl2=CaCO3↓+2NaCl,生成碳酸钙的质量为m2。又知V1:V2=1:2,说明盐酸和氯化钙消耗的Na2CO3 溶液体积相等,由两个反应的化学方程式可知,n(CaCl2)∶n(HCl)= 1:2;
(2)当加入 V2mLNa2CO3 溶液时,所得溶液为氯化钠溶液,其浓度为 1.00 mol·L-1,体积为 200mL,所以n(NaCl)=0.200mol,由氯离子守恒可以求出n(CaCl2)=0.0500mol、n(HCl)=0.100mol。由钙离子守恒可知,n(CaCO3)=n(CaCl2)=0.0500mol,所以m2=0.0500mol5.00g。
31. 0.05
【分析】氢氧根离子不足时先和亚铁离子生成沉淀,后和铵根离子反应生成氨气,在a点时,(NH4)2Fe(SO4)2量不足,氢氧化钠有剩余,在v((NH4)2Fe(SO4)2)=0.15L时,(NH4)2Fe(SO4)2有剩余,氢氧化钠不足,据此计算。
【详解】(1)依据总反应4NaOH+(NH4)2Fe(SO4)2=Fe(OH)2↓+2Na2SO4+2NH3↑+2H2O,在a点时,加入的(NH4)2Fe(SO4)2的物质的量为氨气的物质的量的一半,即(NH4)2Fe(SO4)2的物质的量为0.05mol,根据(NH4)2Fe(SO4)2的浓度为1.00mol/L,所以(NH4)2Fe(SO4)2的体积为0.05L,故本题答案为:0.05;
(2) v[(NH4)2Fe(SO4)2]=0.15L时,(NH4)2Fe(SO4)2物质的量是0.15mol,其中含0.3mol,含Fe2+0.15mol,此时氢氧化钠不足,氢氧化钠先与亚铁离子反应。(NH4)2Fe(SO4)2中的Fe2+全部生成Fe(OH)2,根据可知,0.15mol Fe2+消耗了0.3molNaOH,又由可知,生成0.1molNH3消耗0.1molNaOH;故每份NaOH固体的物质的量为0.1mol+0.3mol=0.4mol,故本题答案为:。
【点睛】铵根离子须在较强碱性环境下才可反应,所以氢氧根先和亚铁离子生成沉淀,后和铵根反应生成氨气,要特别注意离子反应的先后顺序。
32.(1)9
(2)0.0100
【详解】(1)Al(NO3)3·xH2O的摩尔质量为(213+18x)g/mol,根据固体产物氧化铝的质量为1.02g,可知样品中n(Al)= ,则,解得x=9。
(2)气体产物中n(H2O)=3.06g÷18g/mol=0.17mol,则n(HNO3)=0.02×9×2-0.17×2=0.02mol,根据氮元素守恒,n(NO2)=样品中N的物质的量-HNO3中N的物质的量=0.02×3-0.02=0.04mol,根据氧元素守恒,n(O2)=(0.02×18-0.17-0.02×3-0.04×2-0.03)÷2=0.0100mol。
33. 0.0600 C4H6O6
【详解】(1)根据表格中的数据,吸水剂增加的质量全部为有机物完全燃烧生成水的质量,则生成水的物质的量n(H2O)===0.0600mol;
(2)n(H)=0.0600mol×2=0.120mol,
n(C)==0.0800mol,
n(O)==0.120mol,
则最简式为C2H3O3,由于相对分子质量为150,则可以得到有机物的分子式为C4H6O6。
34.
【分析】(1)根据中和滴定实验的原理可知,该反应放出的热量可根据Q=cm计算;
(2)结合焓变的概念及其与化学计量数之间的关系列式计算。
【详解】(1)100mL 0.200mol/L CuSO4溶液与1.95g锌粉发生反应的化学方程式为:CuSO4+Zn=ZnSO4+Cu,忽略溶液体积、质量变化可知,溶液的质量m==1.00g/cm3×100mL(cm3)=100g,忽略金属吸收的热量可知,反应放出的热量Q=cm=4.18×100g×(30.1-20.1)= 4.18×103J,故答案为:4.18×103;
(2)上述反应中硫酸铜的物质的量n(CuSO4)= 0.200mol/L×0.100L=0.020mol,锌粉的物质的量n(Zn)==0.030mol,由此可知,锌粉过量。根据题干与第(1)问可知,转化0.020mol硫酸铜所放出的热量为4.18×103J,又因为该反应中焓变代表反应1mol硫酸铜参加反应放出的热量,单位为kJ/mol,则可列出计算式为:,故答案为:(答案符合要求且合理即可)。
【点睛】该题的难点是第(2)问,要求学生对反应焓变有充分的理解,抓住锌粉过量这个条件是解题的突破口,题目计算量虽不大,但要求学生有较好的思维与辨析能力。
35.n(H2)=0.03 mol,设X中羟基和羧基的总数为m个(m≥3)则n(X)=(0.03×2)/m=0.06/m mol,M(X)=2.04m/0.06=34m g·mol 1 m=4,M(X)=136 g·mol 1,含有3个羟基和1个羧基,相对分子质量为136。
【分析】利用X和足量金属钠反应计算羟基和羧基的总数目,其关系为2-OH~H2、H2~2-COOH,进而推理出摩尔质量最小的X。
【详解】n(H2)==0.03 mol,由于2-OH~H2、2-COOH ~H2,设X中羟基和羧基的总数为m个(m>2,且为整数),则n(X)==,34m g/mol。当m=3,M(X)=102g/mol, 羟基数目大于羧基数目,说明含有2个羟基和1个羧基,说明X分子式有4个O,碳和氢的摩尔质量=102-16×4=38g/mol,分子式为C3H2O4, 2个羟基和1个羧基就占了3个H原子,可知这个分子式不合理,m=3不成立;当m=4,M(X)=136g/mol,说明含有3个羟基和1个羧基,同上分析可知分子式为C4H8O5,该分子式合理,例如可能的结构简式为。故答案是:含有3个羟基和1个羧基,相对分子质量为136。
【点睛】注意当C原子数很少时,氢原子很多,就会不符碳原子4价键原则,即当C原子为n时,在烃的含氧衍生物中H原子最多为2n+2。
答案第1页,共2页
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