专项排查5 化学计算(课件 讲义)高中化学 人教版(2019)必修 第一册

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专项排查5 化学计算(课件 讲义)高中化学 人教版(2019)必修 第一册

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专项排查5
化学计算
1. 一块表面被氧化的钠的质量是10.8 g,投入水中,完全反应得到标准状况下的0.2 g氢气,则原钠块中被氧化的钠的质量是(  )
A. 4.6 g B. 6.2 g
C. 7.8 g D. 9.2 g
A
2. 在500 mL NaOH溶液中加入足量铝粉,反应完全后共收集到标准状况下的气体33.6 L,该NaOH溶液的浓度为(  )
A. 1.0 mol/L B. 2.0 mol/L
C. 1.5 mol/L D. 3.0 mol/L
B
3. 标准状况下,将3.36 L CO2与一定量的Na2O2粉末充分反应后,得到2.24 L气体。下列说法正确的是(  )
A. 反应后得到的固体为混合物
B. 反应前Na2O2的物质的量为0.2 mol
C. 反应后固体增重4.4 g
D. 标准状况下,反应后生成1.12 L O2
D
4. 在由Fe、FeO和Fe2O3组成的混合物中加入200 mL 1 mol/L的盐酸,恰好使混合物完全溶解,并放出448 mL气体(标准状况),此时溶液中无Fe3+。下列说法正确的是(  )
A. Fe、FeO和Fe2O3三种物质反应时消耗盐酸的物质的量之比为1∶4∶1
B. 反应后所得溶液中的Fe2+与Cl-的物质的量浓度之比为1∶1
C. 混合物中,Fe2O3的物质的量无法确定,但FeO比Fe的物质的量少
D. 混合物中,FeO的物质的量无法确定,但Fe2O3比Fe的物质的量少
D
5. 将1.28 g铜片加入25 mL 2 mol/L FeCl3溶液中,完全反应后,下列说法正确的是(  )
A. 溶液中n(Fe2+)与n(Fe3+)之比为2∶1
B. 向反应后溶液中滴加KSCN溶液无明显现象
C. 铜片有剩余,溶液呈浅绿色,c(Cl-)基本不变
D. 氧化产物与还原产物的物质的量之比为1∶2
D
6. 将一定量的CO2气体通入2 L未知浓度的NaOH溶液中,在所得溶液中逐滴加入稀盐酸至过量,产生的气体与HCl的物质的量的关系如图所示(忽略气体的溶解和HCl的挥发)。下列说法不正确的是(  )
A. 通入的CO2在标准状况下的体积为44.8 L
C. O点溶液中所含溶质的化学式为NaHCO3、Na2CO3
D. 原NaOH溶液的物质的量浓度为2.5 mol/L
C
7. 实验室用密度为1.19 g/cm3、溶质质量分数为36.5%的足量浓盐酸与43.5 g 二氧化锰反应制取氯气。求:
(1) 该浓盐酸中溶质的物质的量浓度为_____________。
(2) 标准状况下,理论上生成氯气的体积(写出计算步骤,O—16,Cl—35.5,Mn—55)。
答案:(2) 11.2 L(计算过程见解析)
11.9 mol/L
8. 将21.6 g生锈的铁粉(铁锈主要成分为Fe2O3·xH2O)放入200 mL 3.5 mol/L盐酸中,完全溶解后产生气体3.36 L(标准状况),向反应后的溶液中滴入几滴KSCN溶液,溶液无明显现象,再向溶液中加入NaHCO3至溶液pH=7,又产生气体2.24 L(标准状况)。已知氧化性:Fe3+>H+。回答下列问题:
(1) 写出铁粉溶解过程中发生氧化还原反应的离子方程式:_________________ _________________________________。
(2) 反应产生的前后两种气体质量之比为___________。
(3) 计算生锈铁粉中铁元素的质量分数(写出计算过程)。
答案:(3) 77.8%(计算过程见解析)
Fe+2Fe3+===
3Fe2+、Fe+2H+===Fe2++H2↑
3∶44
9. (1) 0.5 L 1.0 mol/L FeCl3溶液与0.2 L 1.0 mol/L MgCl2溶液中的Cl-的物质的量浓度之比为_________。
(2) 某气体的质量为3.4 g,含有6.02×1022个分子,则该气体的摩尔质量为_______________。
(3) 配制90 mL 0.1 mol/L CuSO4溶液,需要胆矾_________ g。
(4) 氧化还原反应S+KOH―→K2S+K2SO3+H2O(未配平)中,氧化剂与还原剂的物质的量之比为_________,若反应中消耗了0.6 mol S,则反应中转移电子的物质的量为_________ mol。
(5) 某元素R的简单阴离子Rn-核外有a个电子,中子数为b,则其质量数为_____________。
3∶2
34 g/mol
2.5
2∶1
0.8
a-n+b
2H2O
(2) 用“双线桥法”标出电子转移情况:
(3) 参加反应的MnO2质量为____________,被氧化的HCl为________ mol。
(4) 最终溶液中MnCl2的物质的量浓度为________________,从溶液中取出20 mL,取出的溶液中Mn2+的物质的量为___________________。
(5) 用下列方法制取氯气:
②2KMnO4+16HCl===2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O;
③KClO3+6HCl(浓)===KCl+3Cl2↑+3H2O。
若要制得相同质量的氯气,上述三种方法中所转移的电子数目之比是________。
26.1 g
0.6
0.6 mol/L
1.2×10-2 mol
6∶6∶5
【解析】(5) 根据得失电子守恒可知,若制取3 mol Cl2,①反应转移6 mol电子;②反应转移6 mol电子;③反应转移5 mol电子;因此若要制得相同质量的氯气,上述三种方法中所转移的电子数目之比是6∶6∶5。
11. 完成下面有关计算,并在空白处填写结果。
(1) 若将0.6 mol钠、铁、铝分别投入100 mL 1 mol/L盐酸中,在标准状况下,产生氢气的体积之比是_____________。
(2) 一定量的苏打和小苏打固体分别与足量的稀盐酸反应,若产生的气体体积在标准状况下均为33.6 L,则二者消耗HCl的物质的量之比为_________,需要二者的固体质量之比为_____________。
(3) 将6 g铁粉加入200 mL Fe2(SO4)3和CuSO4的混合溶液中,充分反应得到200 mL 0.5 mol/L FeSO4溶液和5.2 g固体沉淀物。则反应后生成铜的质量为_________,原Fe2(SO4)3溶液的物质的量浓度为________________(写出计算过程,S—32,Fe—56,Cu—64)。
6∶1∶1
2∶1
53∶42
2.56 g
0.1 mol/L
12. 有氯化钠、碳酸钠、碳酸氢钠的固体混合物共4 g,加热到质量不再减少为止。此时剩余固体质量为3.38 g,在残留的固体中加入足量盐酸,将产生的气体通过干燥管后,通入澄清石灰水中,生成3 g固体。
(1) 原混合物中碳酸氢钠的质量是多少?
(2) 标准状况下,加热时生成的气体体积是多少?
(3) 原混合物中碳酸钠的质量是多少?
答案:(1) 1.68 g (2) 0.224 L (3) 1.06 g
13. 氯化铁在工农业生产中有着广泛的应用,也是中学实验中常见的试剂。某化学兴趣小组根据所学知识,探究干法和湿法条件下制备氯化铁。
查阅资料:FeCl3受热易升华,易溶于水,并且有强烈的吸水性,易潮解。
Ⅰ.干法制取:
(1) 按照气体流向从左到右连接仪器的顺序为____→____→____。
(2) D装置中饱和食盐水的作用是______________________,试剂X是________。
(3) C装置的烧瓶中发生反应的离子方程式为______________________________ _____________________。
(4) A装置中将硬质玻璃管直接插入集气瓶的原因是________________________。
C
D
A
除去氯气中的氯化氢
浓硫酸
+2Mn2++8H2O
防止氯化铁凝华堵塞导管
Ⅱ.湿法制取:
向B装置加入一定量盐酸后,通入稍过量的氯气,然后将反应后的溶液经过一系列操作后得到FeCl3·6H2O晶体。
(5) 通入稍过量氯气的目的是________________________________________。
(6) 纯度测定:准确称取干法粗产品m g配成50 mL溶液,向其中滴加稍过量的硝酸银溶液过滤、洗涤、干燥得到固体2.87 g,则得到的产品中氯化铁的质量分数
为_______×100%(计算结果保留至小数点后两位,用m表示,Cl—35.5,Fe—56,Ag—108),配制的溶液中c(Cl-)=_________ mol/L。
将氯化亚铁完全氧化,提高氯化铁的纯度
0.4
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1. 一块表面被氧化的钠的质量是10.8 g,投入水中,完全反应得到标准状况下的0.2 g氢气,则原钠块中被氧化的钠的质量是(A)
A. 4.6 g B. 6.2 g
C. 7.8 g D. 9.2 g
【解析】根据反应:2Na+2H2O===2NaOH+H2↑,则生成0.2 g H2需要钠的质量=×23 g/mol×2=4.6 g,则氧化钠的质量是10.8 g-4.6 g=6.2 g,即n(Na2O)==0.1 mol,根据钠原子守恒可知被氧化的钠的质量为0.1 mol×2×23 g/mol=4.6 g,A正确。
2. 在500 mL NaOH溶液中加入足量铝粉,反应完全后共收集到标准状况下的气体33.6 L,该NaOH溶液的浓度为(B)
A. 1.0 mol/L B. 2.0 mol/L
C. 1.5 mol/L D. 3.0 mol/L
【解析】根据反应:2Al+2NaOH+6H2O===3H2↑+2Na[Al(OH)4],生成33.6 L(标准状况下为1.5 mol)H2,需要n(NaOH)=×1.5 mol=1.0 mol,则c(NaOH)==2.0 mol/L,B正确。
3. 标准状况下,将3.36 L CO2与一定量的Na2O2粉末充分反应后,得到2.24 L气体。下列说法正确的是(D)
A. 反应后得到的固体为混合物
B. 反应前Na2O2的物质的量为0.2 mol
C. 反应后固体增重4.4 g
D. 标准状况下,反应后生成1.12 L O2
【解析】过氧化钠与二氧化碳反应的化学方程式为2Na2O2+2CO2===2Na2CO3+O2,3.36 L二氧化碳的物质的量为=0.15 mol,反应后气体的物质的量为=0.1 mol,由反应的化学方程式可知,若二氧化碳完全转化为氧气,生成氧气的物质的量为0.15 mol×=0.075 mol<0.1 mol,则说明该过程中二氧化碳过量,过氧化钠完全反应生成碳酸钠,反应得到气体为二氧化碳和氧气的混合气体,则参与反应二氧化碳的物质的量为(0.15 mol-0.1 mol)×2=0.1 mol,生成氧气的物质的量为(0.15 mol-0.1 mol)=0.05 mol,反应得到气体中二氧化碳的物质的量为(0.15 mol-0.1 mol)=0.05 mol。二氧化碳过量,过氧化钠完全反应生成碳酸钠,则反应后得到的固体为纯净物,A错误;过氧化钠的物质的量为(0.15 mol-0.1 mol)×2=0.1 mol,B错误;二氧化碳过量,过氧化钠完全反应生成碳酸钠,反应后固体增重的量为“CO”的质量,0.1 mol“CO”的质量为0.1 mol×28 g/mol=2.8 g,C错误;反应后混合气体中含有0.05 mol二氧化碳和0.05 mol氧气,标准状况下,混合气体中氧气的体积为0.05 mol×22.4 L/mol=1.12 L,D正确。
4. 在由Fe、FeO和Fe2O3组成的混合物中加入200 mL 1 mol/L的盐酸,恰好使混合物完全溶解,并放出448 mL气体(标准状况),此时溶液中无Fe3+。下列说法正确的是(D)
A. Fe、FeO和Fe2O3三种物质反应时消耗盐酸的物质的量之比为1∶4∶1
B. 反应后所得溶液中的Fe2+与Cl-的物质的量浓度之比为1∶1
C. 混合物中,Fe2O3的物质的量无法确定,但FeO比Fe的物质的量少
D. 混合物中,FeO的物质的量无法确定,但Fe2O3比Fe的物质的量少
【解析】混合物恰好完全溶解,且无Fe3+,故溶液中溶质为FeCl2,n(HCl)=0.2 L×1 mol/L=0.2 mol,n(H2)==0.02 mol,n(Fe2+)=n(Cl-)=n(HCl)=0.1 mol,由反应2Fe3++Fe===3Fe2+知,Fe比Fe2O3的物质的量多,但FeO的物质的量无法确定,所以Fe、FeO和Fe2O3三种物质反应时消耗盐酸的物质的量之比无法计算,A错误;反应后溶液的溶质为FeCl2,则溶液中的Fe2+与Cl-的物质的量浓度之比为1∶2,B错误;FeO与Fe的物质的量多少关系无法计算,FeO不一定比Fe的物质的量少,但Fe2O3比Fe的物质的量少,C错误,D正确。
5. 将1.28 g铜片加入25 mL 2 mol/L FeCl3溶液中,完全反应后,下列说法正确的是(D)
A. 溶液中n(Fe2+)与n(Fe3+)之比为2∶1
B. 向反应后溶液中滴加KSCN溶液无明显现象
C. 铜片有剩余,溶液呈浅绿色,c(Cl-)基本不变
D. 氧化产物与还原产物的物质的量之比为1∶2
【解析】n(Cu)==0.02 mol,n(FeCl3)=2 mol/L×0.025 L=0.05 mol,由反应Cu+2Fe3+===2Fe2++Cu2+可知,FeCl3过量,则生成n(Fe2+)=0.04 mol,剩余n(Fe3+)=0.05 mol-0.04 mol=0.01 mol,则溶液中n(Fe2+)∶n(Fe3+)=0.04 mol∶0.01 mol=4∶1,A、C错误;反应后的溶液有剩余的Fe3+,向其中滴加KSCN溶液,溶液变红,B错误;氧化产物与还原产物的物质的量之比为1∶2,D正确。
6. 将一定量的CO2气体通入2 L未知浓度的NaOH溶液中,在所得溶液中逐滴加入稀盐酸至过量,产生的气体与HCl的物质的量的关系如图所示(忽略气体的溶解和HCl的挥发)。下列说法不正确的是(C)
A. 通入的CO2在标准状况下的体积为44.8 L
B. ab段反应的离子方程式为HCO+H+===CO2↑+H2O
C. O点溶液中所含溶质的化学式为NaHCO3、Na2CO3
D. 原NaOH溶液的物质的量浓度为2.5 mol/L
【解析】由图可知,a点时开始生成气体,故发生反应为NaHCO3+HCl===NaCl+H2O+CO2↑,至生成二氧化碳体积最大时,该阶段消耗的HCl的物质的量为2 mol,由化学方程式可知,产生二氧化碳的物质的量为2 mol,生成的二氧化碳的物质的量等于开始通入的二氧化碳的物质的量,故开始通入的二氧化碳的体积(标准状况下)为2 mol×22.4 L/mol=44.8 L,A正确;ab段反应的离子方程式为HCO+H+===CO2↑+H2O,B正确;Na2CO3与盐酸的反应是分步进行的:Na2CO3+HCl===NaHCO3+NaCl、NaHCO3+HCl===NaCl+H2O+CO2↑,HCl与Na2CO3、NaHCO3都按1∶1反应,由图像可知生成二氧化碳消耗的HCl的物质的量小于从反应开始到产生二氧化碳阶段消耗的HCl,故溶液中溶质为NaOH、Na2CO3,C错误;加入5 mol HCl生成二氧化碳体积最大,此时溶液中溶质为NaCl,根据氯离子守恒有n(NaCl)=n(HCl),根据钠离子守恒有n(NaOH)=n(NaCl),故n(NaOH)=n(HCl)=5 mol,故c(NaOH)==2.5 mol/L,D正确。
7. 实验室用密度为1.19 g/cm3、溶质质量分数为36.5%的足量浓盐酸与43.5 g 二氧化锰反应制取氯气。求:
(1) 该浓盐酸中溶质的物质的量浓度为11.9 mol/L。
(2) 标准状况下,理论上生成氯气的体积(写出计算步骤,O—16,Cl—35.5,Mn—55)。
答案:(2) 11.2 L(计算过程见解析)
【解析】(1) 该浓盐酸中溶质的物质的量浓度c== mol/L=11.9 mol/L。 
(2) 根据反应:
MnO2+4HClMnCl2+Cl2↑+2H2O
87 g 1 mol
43.5 g n(Cl2)
则有=,解得n(Cl2)=0.5 mol,因此理论上生成氯气的体积(标准状况下)为0.5 mol×22.4 L/mol=11.2 L。
8. 将21.6 g生锈的铁粉(铁锈主要成分为Fe2O3·xH2O)放入200 mL 3.5 mol/L盐酸中,完全溶解后产生气体3.36 L(标准状况),向反应后的溶液中滴入几滴KSCN溶液,溶液无明显现象,再向溶液中加入NaHCO3至溶液pH=7,又产生气体2.24 L(标准状况)。已知氧化性:Fe3+>H+。回答下列问题:
(1) 写出铁粉溶解过程中发生氧化还原反应的离子方程式:Fe+2Fe3+===3Fe2+、Fe+2H+===Fe2++H2↑。
(2) 反应产生的前后两种气体质量之比为3∶44。
(3) 计算生锈铁粉中铁元素的质量分数(写出计算过程)。
答案:(3) 77.8%(计算过程见解析)
【解析】(1) 反应后的溶液中滴入几滴KSCN溶液,溶液无明显现象,说明铁粉与盐酸反应生成Fe2+,生成的气体为H2,溶解过程的氧化还原反应涉及Fe与Fe3+反应生成Fe2+、Fe与H+反应生成Fe2+和H2,离子方程式为Fe+2Fe3+===3Fe2+、Fe+2H+===Fe2++H2↑。(2) 铁粉用盐酸溶解生成的3.36 L气体为H2,n(H2)==0.15 mol,m(H2)=0.15 mol×2 g/mol=0.3 g,再向溶液中加入NaHCO3产生2.24 L CO2气体,n(CO2)==0.1 mol,m(CO2)=0.1 mol×44 g/mol=4.4 g,故m(H2)∶m(CO2)=0.3 g∶4.4 g=3∶44。(3) 由HCl+NaHCO3===NaCl+CO2↑+H2O,可知n剩余(HCl)=n(CO2)=0.1 mol,故与生锈的铁粉反应的HCl的物质的量为n反应(HCl)=0.2 L×3.5 mol/L-0.1 mol=0.6 mol,根据氯离子守恒:2n(FeCl2)=n反应(HCl)=0.6 mol,解得n(FeCl2)=0.3 mol,根据铁原子守恒有n(Fe)=n(FeCl2)=0.3 mol,故生锈铁粉中铁元素的质量分数为×100%≈77.8%。
9. (1) 0.5 L 1.0 mol/L FeCl3溶液与0.2 L 1.0 mol/L MgCl2溶液中的Cl-的物质的量浓度之比为3∶2。
(2) 某气体的质量为3.4 g,含有6.02×1022个分子,则该气体的摩尔质量为34 g/mol。
(3) 配制90 mL 0.1 mol/L CuSO4溶液,需要胆矾2.5 g。
(4) 氧化还原反应S+KOH―→K2S+K2SO3+H2O(未配平)中,氧化剂与还原剂的物质的量之比为2∶1,若反应中消耗了0.6 mol S,则反应中转移电子的物质的量为0.8 mol。
(5) 某元素R的简单阴离子Rn-核外有a个电子,中子数为b,则其质量数为a-n+b。
10. 实验室常用二氧化锰和浓盐酸反应制取氯气,反应的化学方程式如下:MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2↑+2H2O,将一定量的MnO2(摩小质量为87 g/mol) 加入足量浓盐酸中,充分反应后放出6.72 L(标准状况下)气体,将反应后的溶液加水稀释至500 mL。
(1) 将此反应改写成离子方程式:MnO2+4H++2Cl-Mn2++Cl2↑+2H2O。
(2) 用“双线桥法”标出电子转移情况:
MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2↑+2H2O
(3) 参加反应的MnO2质量为26.1 g,被氧化的HCl为0.6 mol。
(4) 最终溶液中MnCl2的物质的量浓度为0.6 mol/L,从溶液中取出20 mL,取出的溶液中Mn2+的物质的量为1.2×10-2 mol。
(5) 用下列方法制取氯气:
①MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2↑+2H2O;
②2KMnO4+16HCl===2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O;
③KClO3+6HCl(浓)===KCl+3Cl2↑+3H2O。
若要制得相同质量的氯气,上述三种方法中所转移的电子数目之比是6∶6∶5。
【解析】(5) 根据得失电子守恒可知,若制取3 mol Cl2,①反应转移6 mol电子;②反应转移6 mol电子;③反应转移5 mol电子;因此若要制得相同质量的氯气,上述三种方法中所转移的电子数目之比是6∶6∶5。
11. 完成下面有关计算,并在空白处填写结果。
(1) 若将0.6 mol钠、铁、铝分别投入100 mL 1 mol/L盐酸中,在标准状况下,产生氢气的体积之比是6∶1∶1。
(2) 一定量的苏打和小苏打固体分别与足量的稀盐酸反应,若产生的气体体积在标准状况下均为33.6 L,则二者消耗HCl的物质的量之比为2∶1,需要二者的固体质量之比为53∶42。
(3) 将6 g铁粉加入200 mL Fe2(SO4)3和CuSO4的混合溶液中,充分反应得到200 mL 0.5 mol/L FeSO4溶液和5.2 g固体沉淀物。则反应后生成铜的质量为2.56 g,原Fe2(SO4)3溶液的物质的量浓度为0.1 mol/L(写出计算过程,S—32,Fe—56,Cu—64)。
【解析】(1) n(HCl)=1 mol/L×0.1 L=0.1 mol,由于Na与水反应生成氢气,故无论HCl是否足量,Na都完全反应生成氢气,根据关系式:2Na~H2↑可知,Na生成氢气的物质的量为=0.3 mol;HCl的物质的量为0.1 L×1 mol/L=0.1 mol,由反应②Fe+2HCl===FeCl2+H2↑,③2Al+6HCl===2AlCl3+3H2↑,可知HCl不足量,根据HCl可知,二者生成氢气体积相等,根据H原子守恒,而生成氢气物质的量= mol=0.05 mol,故标准状况下产生氢气的体积之比=0.3 mol∶0.05 mol∶0.05 mol=6∶1∶1。(2) n(CO2)==1.5 mol,根据反应:Na2CO3+2HCl===2NaCl+H2O+CO2↑可知,n(HCl)=3 mol,m(Na2CO3)=106 g/mol×1.5 mol=159 g,根据反应:NaHCO3+HCl===NaCl+H2O+CO2↑,则n(HCl)=1.5 mol ,m(NaHCO3)=84 g/mol×1.5 mol=126 g。故HCl的物质的量之比为3 mol∶1.5 mol=2∶1,二者的固体质量之比为159 g∶126 g=53∶42。(3) 溶液中含有Fe2+,0.5 mol/L×0.2 L=0.1 mol<,所以6 g铁粉过量,设反应消耗铁的物质的量为x mol,生成铜的物质的量为y mol:
Fe + Fe2(SO4)3===3FeSO4   Δm1
1 1 3
x mol x mol 3x mol  56x g
Fe + CuSO4===FeSO4 + Cu   Δm2
1 1 1 1
y mol y mol y y mol 8y g
可得3x+y=0.1,6-56x+8y=5.2,解得x=0.02,y=0.04,故得生成铜质量为0.04 mol×64 g/mol=2.56 g,原溶液中Fe2(SO4)3物质的量浓度为=0.1 mol/L。
12. 有氯化钠、碳酸钠、碳酸氢钠的固体混合物共4 g,加热到质量不再减少为止。此时剩余固体质量为3.38 g,在残留的固体中加入足量盐酸,将产生的气体通过干燥管后,通入澄清石灰水中,生成3 g固体。
(1) 原混合物中碳酸氢钠的质量是多少?
(2) 标准状况下,加热时生成的气体体积是多少?
(3) 原混合物中碳酸钠的质量是多少?
答案:(1) 1.68 g (2) 0.224 L (3) 1.06 g
【解析】(1) 设原混合物中碳酸氢钠的质量是m g,则:
2NaHCO3Na2CO3+CO2↑+H2O
固体质量减少Δm
168   62
m g 4 g-3.38 g=0.62 g
则有168∶62=m g∶0.62 g,解得m=1.68。(2) 碳酸氢钠的物质的量为=0.02 mol,由反应的化学方程式可知,生成的二氧化碳为0.02 mol×=0.01 mol,标准状况下,水为液体,则生成气体的体积为0.01 mol×22.4 L/mol=0.224 L。(3) 最终生成的3 g固体为CaCO3,碳酸钙的物质的量为=0.03 mol,根据碳原子守恒可知,原混合物中碳酸钠的物质的量为0.01 mol,故原混合物中碳酸钠的质量为0.01 mol×106 g/mol=1.06 g。
13. 氯化铁在工农业生产中有着广泛的应用,也是中学实验中常见的试剂。某化学兴趣小组根据所学知识,探究干法和湿法条件下制备氯化铁。
查阅资料:FeCl3受热易升华,易溶于水,并且有强烈的吸水性,易潮解。
      
A       B       C       D
Ⅰ.干法制取:
(1) 按照气体流向从左到右连接仪器的顺序为C→D→A。
(2) D装置中饱和食盐水的作用是除去氯气中的氯化氢,试剂X是浓硫酸。
(3) C装置的烧瓶中发生反应的离子方程式为2MnO+10Cl-+16H+===5Cl2↑+2Mn2++8H2O。
(4) A装置中将硬质玻璃管直接插入集气瓶的原因是防止氯化铁凝华堵塞导管。
Ⅱ.湿法制取:
向B装置加入一定量盐酸后,通入稍过量的氯气,然后将反应后的溶液经过一系列操作后得到FeCl3·6H2O晶体。
(5) 通入稍过量氯气的目的是将氯化亚铁完全氧化,提高氯化铁的纯度。
(6) 纯度测定:准确称取干法粗产品m g配成50 mL溶液,向其中滴加稍过量的硝酸银溶液过滤、洗涤、干燥得到固体2.87 g,则得到的产品中氯化铁的质量分数为×100%(计算结果保留至小数点后两位,用m表示,Cl—35.5,Fe—56,Ag—108),配制的溶液中c(Cl-)=0.4 mol/L。
【解析】(4) A装置中将硬质玻璃管直接插入集气瓶的原因是防止氯化铁凝华堵塞导管。(5) 通入稍过量氯气的目的是将氯化亚铁完全氧化,提高氯化铁的纯度。(6) 准确称取干法粗产品m g配成50 mL溶液,向其中滴加稍过量的硝酸银溶液过滤、洗涤、干燥得到固体2.87 g,固体为氯化银,根据氯元素守恒,可得到的产品中氯化铁的质量分数为×100%≈×100%,配制的溶液为氯化铁溶液,c(Cl-)=mol/L=0.4 mol/L。专项排查5 化学计算
1. 一块表面被氧化的钠的质量是10.8 g,投入水中,完全反应得到标准状况下的0.2 g氢气,则原钠块中被氧化的钠的质量是(  )
A. 4.6 g B. 6.2 g
C. 7.8 g D. 9.2 g
2. 在500 mL NaOH溶液中加入足量铝粉,反应完全后共收集到标准状况下的气体33.6 L,该NaOH溶液的浓度为(  )
A. 1.0 mol/L B. 2.0 mol/L
C. 1.5 mol/L D. 3.0 mol/L
3. 标准状况下,将3.36 L CO2与一定量的Na2O2粉末充分反应后,得到2.24 L气体。下列说法正确的是(  )
A. 反应后得到的固体为混合物
B. 反应前Na2O2的物质的量为0.2 mol
C. 反应后固体增重4.4 g
D. 标准状况下,反应后生成1.12 L O2
4. 在由Fe、FeO和Fe2O3组成的混合物中加入200 mL 1 mol/L的盐酸,恰好使混合物完全溶解,并放出448 mL气体(标准状况),此时溶液中无Fe3+。下列说法正确的是(  )
A. Fe、FeO和Fe2O3三种物质反应时消耗盐酸的物质的量之比为1∶4∶1
B. 反应后所得溶液中的Fe2+与Cl-的物质的量浓度之比为1∶1
C. 混合物中,Fe2O3的物质的量无法确定,但FeO比Fe的物质的量少
D. 混合物中,FeO的物质的量无法确定,但Fe2O3比Fe的物质的量少
5. 将1.28 g铜片加入25 mL 2 mol/L FeCl3溶液中,完全反应后,下列说法正确的是(  )
A. 溶液中n(Fe2+)与n(Fe3+)之比为2∶1
B. 向反应后溶液中滴加KSCN溶液无明显现象
C. 铜片有剩余,溶液呈浅绿色,c(Cl-)基本不变
D. 氧化产物与还原产物的物质的量之比为1∶2
6. 将一定量的CO2气体通入2 L未知浓度的NaOH溶液中,在所得溶液中逐滴加入稀盐酸至过量,产生的气体与HCl的物质的量的关系如图所示(忽略气体的溶解和HCl的挥发)。下列说法不正确的是(  )
A. 通入的CO2在标准状况下的体积为44.8 L
B. ab段反应的离子方程式为HCO+H+===CO2↑+H2O
C. O点溶液中所含溶质的化学式为NaHCO3、Na2CO3
D. 原NaOH溶液的物质的量浓度为2.5 mol/L
7. 实验室用密度为1.19 g/cm3、溶质质量分数为36.5%的足量浓盐酸与43.5 g 二氧化锰反应制取氯气。求:
(1) 该浓盐酸中溶质的物质的量浓度为________。
(2) 标准状况下,理论上生成氯气的体积(写出计算步骤,O—16,Cl—35.5,Mn—55)。
8. 将21.6 g生锈的铁粉(铁锈主要成分为Fe2O3·xH2O)放入200 mL 3.5 mol/L盐酸中,完全溶解后产生气体3.36 L(标准状况),向反应后的溶液中滴入几滴KSCN溶液,溶液无明显现象,再向溶液中加入NaHCO3至溶液pH=7,又产生气体2.24 L(标准状况)。已知氧化性:Fe3+>H+。回答下列问题:
(1) 写出铁粉溶解过程中发生氧化还原反应的离子方程式:__________________________________
________________________________________________。
(2) 反应产生的前后两种气体质量之比为________。
(3) 计算生锈铁粉中铁元素的质量分数(写出计算过程)。
9. (1) 0.5 L 1.0 mol/L FeCl3溶液与0.2 L 1.0 mol/L MgCl2溶液中的Cl-的物质的量浓度之比为________。
(2) 某气体的质量为3.4 g,含有6.02×1022个分子,则该气体的摩尔质量为________。
(3) 配制90 mL 0.1 mol/L CuSO4溶液,需要胆矾________g。
(4) 氧化还原反应S+KOH―→K2S+K2SO3+H2O(未配平)中,氧化剂与还原剂的物质的量之比为________,若反应中消耗了0.6 mol S,则反应中转移电子的物质的量为________mol。
(5) 某元素R的简单阴离子Rn-核外有a个电子,中子数为b,则其质量数为________。
10. 实验室常用二氧化锰和浓盐酸反应制取氯气,反应的化学方程式如下:MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2↑+2H2O,将一定量的MnO2(摩小质量为87 g/mol) 加入足量浓盐酸中,充分反应后放出6.72 L(标准状况下)气体,将反应后的溶液加水稀释至500 mL。
(1) 将此反应改写成离子方程式:________________________________________________。
(2) 用“双线桥法”标出电子转移情况:
MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2↑+2H2O
(3) 参加反应的MnO2质量为________,被氧化的HCl为________mol。
(4) 最终溶液中MnCl2的物质的量浓度为________,从溶液中取出20 mL,取出的溶液中Mn2+的物质的量为________。
(5) 用下列方法制取氯气:
①MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2↑+2H2O;
②2KMnO4+16HCl===2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O;
③KClO3+6HCl(浓)===KCl+3Cl2↑+3H2O。
若要制得相同质量的氯气,上述三种方法中所转移的电子数目之比是______________。
11. 完成下面有关计算,并在空白处填写结果。
(1) 若将0.6 mol钠、铁、铝分别投入100 mL 1 mol/L盐酸中,在标准状况下,产生氢气的体积之比是________。
(2) 一定量的苏打和小苏打固体分别与足量的稀盐酸反应,若产生的气体体积在标准状况下均为33.6 L,则二者消耗HCl的物质的量之比为________,需要二者的固体质量之比为________。
(3) 将6 g铁粉加入200 mL Fe2(SO4)3和CuSO4的混合溶液中,充分反应得到200 mL 0.5 mol/L FeSO4溶液和5.2 g固体沉淀物。则反应后生成铜的质量为________________,原Fe2(SO4)3溶液的物质的量浓度为________(写出计算过程,S—32,Fe—56,Cu—64)。
12. 有氯化钠、碳酸钠、碳酸氢钠的固体混合物共4 g,加热到质量不再减少为止。此时剩余固体质量为3.38 g,在残留的固体中加入足量盐酸,将产生的气体通过干燥管后,通入澄清石灰水中,生成3 g固体。
(1) 原混合物中碳酸氢钠的质量是多少?
(2) 标准状况下,加热时生成的气体体积是多少?
(3) 原混合物中碳酸钠的质量是多少?
13. 氯化铁在工农业生产中有着广泛的应用,也是中学实验中常见的试剂。某化学兴趣小组根据所学知识,探究干法和湿法条件下制备氯化铁。
查阅资料:FeCl3受热易升华,易溶于水,并且有强烈的吸水性,易潮解。
Ⅰ.干法制取:
(1) 按照气体流向从左到右连接仪器的顺序为________→________→________。
(2) D装置中饱和食盐水的作用是______________________________,试剂X是________。
(3) C装置的烧瓶中发生反应的离子方程式为_____________________________________。
(4) A装置中将硬质玻璃管直接插入集气瓶的原因是______________________________________。
Ⅱ.湿法制取:
向B装置加入一定量盐酸后,通入稍过量的氯气,然后将反应后的溶液经过一系列操作后得到FeCl3·6H2O晶体。
(5) 通入稍过量氯气的目的是________________________________________。
(6) 纯度测定:准确称取干法粗产品m g配成50 mL溶液,向其中滴加稍过量的硝酸银溶液过滤、洗涤、干燥得到固体2.87 g,则得到的产品中氯化铁的质量分数为________×100%(计算结果保留至小数点后两位,用m表示,Cl—35.5,Fe—56,Ag—108),配制的溶液中c(Cl-)=________mol/L。

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