


高三化学一轮复习 基础训练有关混合物反应的计算 基础练习
展开 这是一份高三化学一轮复习 基础训练有关混合物反应的计算 基础练习,共19页。试卷主要包含了称取,将总物质的量为n ml的钠和铝等内容,欢迎下载使用。
1.为了检验某含有NaHCO3杂质的Na2CO3样品的纯度,现将w1 g 样品加热,其质量变为w2 g,则该样品的纯度(质量分数)是( )
A.B.
C.D.
2.铜和镁的合金2.14g完全溶于一定浓度的硝酸,若反应中硝酸被还原为NO2、NO、N2O三种气体而且在标准状况下它们的体积均为0.224L.在反应后的溶液中,加入足量的氢氧化钠溶液,生成的沉淀经过滤、洗涤、干燥后称量,质量为( )
A.4.18gB.3.12gC.4.68gD.5.08
3.一定量的CuS和Cu2S的混合物投入足量的HNO3中,收集到气体V L(标准状况),向反应后的溶液中(存在Cu2+和SO42﹣)加入足量NaOH,产生蓝色沉淀,过滤,洗涤,灼烧,得到CuO 12.0g,若上述气体为NO和NO2的混合物,且体积比为1:1,则V可能为( )
A.9.0 LB.13.5 LC.15.7 LD.16.8 L
4.称取(NH4)2SO4和NH4HSO4混合物样品7.24g,加入含0.1mlNaOH的溶液,完全反应,生成NH3 1792ml(标准状况),则(NH4)2SO4和NH4HSO4的物质的量比为( )
A.1:1B.1:2C.1.87:1D.3.65:1
5.在一定温度、压强下,向100mLCH4和Ar的混合气体中通入400mLO2,点燃使其完全燃烧,最后在相同条件下得到干燥气体460mL,则反应前混合气体中CH4和Ar物质的量之比是( )
A.1:4B.1:3C.1:2D.1:1
6.向27.2g Cu和Cu2O的混合物中加入某浓度的稀硝酸0.5L,固体物质完全反应,生成NO和Cu(NO3)2.在所得溶液中加入1.0ml/L的NaOH溶液1.0L,此时溶液呈中性,金属离子已完全沉淀,沉淀质量为39.2g。下列有关说法不正确的是( )
A.Cu与Cu2O的物质的量之比为2:1
B.硝酸的物质的量浓度为2.6ml/L
C.产生的NO在标准状况下的体积为4.48L
D.Cu、Cu2O与硝酸反应后剩余HNO3为0.2ml
7.将一定量的钠铝合金置于水中,合金全部溶解,得到20mL pH=14的溶液,然后用1ml/L的盐酸滴定,沉淀质量与消耗盐酸的体积关系如图所示,则下列选项正确的是( )
A.原合金质量为0.92g
B.标准状况下产生氢气896mL
C.图中V2为60mL
D.图中m值为1.56g
8.将51.2g Cu完全溶于适量浓硝酸中,收集到氮的氧化物(含NO、N2O4、NO2)的混合物共0.8ml,这些气体恰好能被500mL 2ml/L NaOH溶液完全吸收,生成的盐溶液中NaNO3的物质的量为(已知:2NO2+2NaOH=NaNO2+NaNO3+H2O,NO+NO2+2NaOH=2NaNO2+H2O.)( )
A.0.2 mlB.0.4 mlC.0.6 mlD.0.8 ml
9.将总物质的量为n ml的钠和铝(其中钠的物质的量分数为x),投入一定量的水中充分反应,金属没有剩余,共收集到标准状况下的气体V L.下列关系式中正确的是( )
A.x=B.0<x≤0.5
C.V=33.6n(1﹣x)D.11.2n<V≤22.4n
10.把a g铁铝合金粉末溶于足量盐酸中,加入过量NaOH 溶液。过滤出沉淀,经洗涤、干燥、灼烧,得到红棕色粉末的质量仍为a g,则原合金中铁的质量分数为( )
A.70%B.52.4%C.47.6%D.30%
11.将13.0g Al、Fe、Cu组成的合金溶于足量的NaOH溶液中,产生气体6.72L(标况).另取等质量的合金溶于过量的稀硝酸中生成6.72L(标况)NO,向反应后的溶液中加入过量的NaOH溶液,得到沉淀的质量是( )
A.11.85gB.12.7gC.27.45gD.28.3g
12.如图装置中,容器甲内充入0.1ml 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处向左移动,当移至C处时容器体积缩至最小,为原体积的,干燥管中物质的质量增加了2.24g.随着CO2的继续通入,活塞又逐渐向右移动.下列说法中正确的是( )
A.活塞从D处移动到C处的过程中,通入的CO2气体为2.24 L (标准状况)
B.NO2转化为N2O4的转化率为20%
C.容器甲中NO已反应完
D.活塞移至C处后,继续通入a ml CO2,此时活塞恰好回至D处,则a小于0.01
二.多选题(共5小题)
13.将O2和NH3的混合气体448mL通过加热的三氧化二铬,充分反应后,再通过足量的水,最终收集到44.8mL气体.原混合气体中O2的体积可能是(假设氨全部被氧化;气体体积均已换算成标准状况)( )
A.231.5mLB.268.8mLC.287.5mLD.313.6mL
14.某稀硫酸和稀硝酸的混合溶液200mL,平均分成两份.向其中一份中逐渐加入铜粉,最多能溶解19.2g(已知硝酸只被还原为NO气体).向另一份中逐渐加入铁粉,产生气体的量随铁粉质量增加的变化如图所示.下列分析或结果不正确的是( )
A.混合酸中HNO3物质的量浓度为1 ml•L﹣1
B.OA段产生的是NO,AB段的反应为Fe+2Fe3+=3Fe2+,BC段产生氢气
C.原混合酸中H2SO4物质的量为0.4 ml
D.第二份溶液中最终溶质为FeSO4
15.有两种气态烷烃的混合物,在标准状况下其密度为1.16g•L﹣1,则关于此混合物组成的说法正确的是( )
A.一定有甲烷
B.一定有乙烷
C.可能是甲烷和乙烷的混合物
D.可能是乙烷和丙烷的混合物
16.两种气态烃以一定比例混合,在105℃时1L该混合烃与9L氧气混合,充分燃烧后恢复到原状态,所得气体体积仍是10L.下列各组混合烃中不符合此条件的是( )
A.CH4 C2H4B.CH4 C3H6C.C2H4 C3H4D.C2H2 C3H6
17.有两份组成及质量都相等的Na2O2和Na2CO3的混合物,向第一份中加入足量的稀硫酸,放出的气体共4.48L.将此气体通入第二份混合物,充分反应后,气体体积变为4.032L(均为标准状况下体积).则原混合物中Na2O2和Na2CO3的物质的量之比为( )
A.2:9B.3:2C.2:1D.8:1
三.填空题(共4小题)
18.计算;
(1)将26.4g Na2O与Na2O2的混合物投入足量的水中溶解.反应后水溶液增重24.8g,则原混合Na2O与Na2O2的物质的量之比是 。
(2)将5ml•L﹣1的Mg(NO3)2溶液amL稀释至bmL,稀释后溶液中NO3﹣的物质的量浓度为 。
(3)实验室用MnO2和浓盐酸制取氯气时,有21.9g氯化氢被氧化,所得Cl2全部用石灰乳吸收,可制得漂白粉的质量是 。
19.(1)甲烷的结构式是 .乙烯的电子式是 .将6.72L(标准状况)乙烯和甲烷的混合气通入足量的溴水中,充分反应后,溴水的质量增加了1.4g,原混合气体中乙烯和甲烷的物质的量之比是
(2)在烷烃分子中,每增加一个碳原子,1ml烷烃完全燃烧需要多消耗氧气(填字母)
A.1ml B.1.5ml C.2ml D.2.5ml
(3)乙醇分子内有四种不同的化学键(如图),在不同的化学反应中会断裂不同的化学键,请写出下列反应的化学方程式,并指出反应时乙醇分子中断裂的化学键.
A.乙醇在热的铜丝催化下发生氧化反应: ,断裂(填序号) 化学键;
B.乙醇中投入钠粒冒气泡: ,断裂(填序号) 化学键.
20.(1)将表面氧化的镁条2.8g投入到100mL稀硫酸中至不再产生气泡为止,共收集到标准状况下的气体2.24L。向所得溶液中滴入4.0ml•L﹣1的氢氧化钠溶液,开始滴入时无沉淀生成,滴加一定量的氢氧化钠溶液后开始出现白色沉淀,当滴加氢氧化钠溶液体积至100mL时,恰好使沉淀完全。试求(溶液体积变化忽略不计):
①镁条中已被氧化的镁和未被氧化的镁的物质的量之比 。
②求所用稀硫酸溶液的物质的量浓度 。
(2)VL Fe2(SO4)3溶液中含有ag Fe3+,取此溶液0.5VL,用水稀释至2VL,则稀释后溶液中SO42﹣的物质的量的浓度为 。
(3)在标准状况下,由CO和CO2组成的混合气体为6.72L,质量为12g,此混合物中CO的质量分数是 。
21.加热10g碳酸钠和碳酸氢钠的混合物质至质量不再变化,剩余固体质量8.45g,剩余物质是 ,反应方程式为 ,原混合物中碳酸钠质量分数为 。
四.计算题(共3小题)
22.现有镁铝铜合金5.2g,加入过量的盐酸中,在标准状况下放出氢气5.6L,反应后过滤得沉淀0.1g。若将此合金放入过量的烧碱溶液中,反应后,在标准状况下大约能产生多少升氢气?镁铝铜的质量各为多少克?(写计算过程)
23.将一定质量的Fe、Fe2O3和CuO的混合粉末加入到100mL 4.4ml/L的盐酸中,充分反应后,生成标准状况下的氢气896mL.过滤,滤渣经洗涤、干燥后称量,质量为1.28g。滤液中的溶质只有FeCl2和HCl,滤液加水稀释到320mL时,盐酸的浓度为0.25ml/L。
请回答:
(1)反应生成氢气的物质的量为 ml:
(2)计算原混合物中Fe2O3的质量(写出计算过程)
24.现有铜、银合金34.4g与足量的某浓度的硝酸100mL发生反应,将生成的气体与3.36L(标况)氧气混合,通入足量的水中恰好全部吸收,反应后溶液体积仍为100mL.试通过计算回答下列问题:
(1)原固体混合物中铜和银的质量各是多少?
(2)若原硝酸溶液为浓硝酸,反应产生的气体是单一气体,则该反应中被还原的硝酸的物质的量是多少?
(3)合金完全溶解后,若生成的气体在标况下体积为8.96L,反应后溶液中c(H+)=5ml/L,则该混合气体中NO和NO2在标准状况下的体积分别是多少?原硝酸的浓度是多少?
五.解答题(共2小题)
25.将一定质量的镁铝合金投入100mL一定物质的量浓度的盐酸中,合金全部溶解,向所得溶液中滴加5ml/L的NaOH溶液到过量,生成沉淀的质量与加入的NaOH溶液的体积关系如图所示.由图中数据计算:
(1)原合金中镁和铝的质量.
(2)盐酸的物质的量浓度.
26.将一定质量的镁铝合金投入100mL一定浓度的盐酸中,合金完全溶解.向所得溶液中滴加浓度为5ml/L的NaOH溶液,生成的沉淀跟加入的NaOH溶液的体积关系如图.(横坐标体积单位是mL,纵坐标质量单位是g)求:
①合金中Mg的质量?
②所用HCl的物质的量浓度?
参考答案与试题解析
一.选择题(共12小题)
1.解:设样品中含有NaHCO3杂质的质量为x,则
2NaHCO3Na2CO3+CO2↑+H2O△m(减少)
2×84 106 62
x (w1g﹣w2g)
,
解得x=,
则w(Na2CO3)==,
故选:A。
2.解:由题意可知,金属Cu、Mg与硝酸反应后再加入足量的氢氧化钠溶液,
最后转化为Cu(OH)2、Mg(OH)2沉淀,
由+2价金属和金属离子结合氢氧根离子的数目可知,
氢氧根离子的物质的量即为金属失去电子的物质的量,
在金属与硝酸的反应中,硝酸被还原为NO2、NO、N2O三种气体而且在标准状况下它们的体积均为0.224L,
气体的物质的量为=0.01ml,
由电子守恒可知,
金属的失电子的物质的量为0.01ml×(5﹣4)+0.01ml×(5﹣2)+0.01ml×2×(5﹣1)=0.12ml,
即OH﹣的物质的量为0.12ml,沉淀的质量为2.14g+0.12ml×17g/ml=4.18g,
故选:A。
3.解:在所得溶液中加入1.0ml/L 的NaOH溶液1.0L,此时溶液呈中性,金属离子已完全沉淀,溶液中溶质为NaNO3,n(NaNO3)=n(NaOH)=1.0ml/L×1.0L=1ml,沉淀为Cu(OH)2,质量为39.2g,物质的量为=0.4ml,根据铜元素守恒有n(Cu)+2n(Cu2O)=n[Cu(OH)2],所以反应后的溶液中n[[Cu(NO3)2]=n[Cu(OH)2]=0.4ml。
A、设Cu和Cu2O的物质的量分别为xml、yml,根据二者质量有 64x+144y=27.2,根据铜元素守恒有x+2y=0.4,联立方程解得x=0.2,y=0.1,所以n(Cu):n(Cu2O)=0.2:0.1=2:1,故A正确;
B、根据N元素守恒可知n(HNO3)=n(NO)+n(NaNO3),根据电子转移守恒可知:3n(NO)=2n(Cu)+2n(Cu2O),所以3n(NO)=2×0.2ml+2×0.1ml,解得n(NO)=0.2ml,根据Na元素可知n(NaNO3)=n(NaOH)=1.0ml/L×1.0L=1ml,所以n(HNO3)=n(NO)+n(NaNO3)=0.2ml+1ml=1.2ml,所以原硝酸溶液的浓度为=2.4ml/L,故B错误;
C、由B中计算可知n(NO)=0.2ml,所以标准状况下NO的体积为0.2ml×22.4L/ml=4.48L,故C正确;
D、反应后的溶液中加入氢氧化钠溶液,氢氧化钠与硝酸铜反应,剩余的氢氧化钠与硝酸反应,最后为硝酸钠溶液,根据氮元素守恒可知反应后溶液中n(HNO3)+2n[[Cu(NO3)2]=n(NaNO3),所以n(HNO3)=n(NaNO3)﹣2n[[Cu(NO3)2]=1ml﹣2×0.4ml=0.2ml,故D正确。
故选:B。
4.解:若混合物全是CuS,其物质的量n(CuS)=n(CuO)==0.15ml,转移电子物质的量=0.15×(6+2)=1.2ml。NO和NO2的体积相等,设NO的物质的量为x、NO2的物质的量为x,则3x+x=1.2,解得x=0.3,故气体体积V=0.6ml×22.4L/ml=13.44L;
若混合物全是Cu2S,其物质的量n(Cu2S)=n(CuO)=×0.15ml=0.075ml,转移电子物质的量0.075×10=0.75ml,设NO为xml、NO2为xml,3x+x=0.75,计算得x=0.1875,气体体积0.1875ml×2×22.4L/ml=8.4L,
故选:A。
5.解:设原混合气体中含有xmlCH4,反应的方程式为CH4+2O2→CO2+2H2O,利用差量法计算:
CH4+2O2→CO2+2H2O△V
1 2 1 2
x 2x x 2x
则2x=(100ml+400ml)﹣460ml=40ml,
解得x=20ml,
所以:Ar的体积为V(Ar)=100ml﹣20ml=80ml,
气体的体积之比等于物质的量之比,
所以:n(CH4):n(Ar)=V(CH4):v(Ar)=20ml:80ml=1:4,
故选:A。
6.解:假设混合物完全为(NH4)2SO4时消耗NaOH的量最小,7.24g(NH4)2SO4的物质的量为:≈0.0548ml,消耗氢氧化钠的物质的量为0.0548ml×2=0.1096ml>0.1ml,说明氢氧化钠的物质的量不足,
(NH4)2SO4和NH4HSO4混合物样品中加入氢氧化钠溶液后,先与反应NH4HSO4,然后与(NH4)2SO4反应生成氨气,标准状况下生成氨气的物质的量为:=0.08ml,
则与氢离子反应消耗NaOH的物质的量为:0.1ml﹣0.08ml=0.02ml,故NH4HSO4的物质的量为0.02ml,
所以(NH4)2SO4的质量为:7.24g﹣115g/ml×0.02ml=4.94g,其物质的量为:≈0.0374ml,
则(NH4)2SO4和NH4HSO4的物质的量比为:0.0375ml:0.02ml=1.87:1,
故选:C。
7.解:由图象可知,向合金溶解后的溶液中加盐酸,先发生NaOH+HCl═NaCl+H2O,后发生NaAlO2+HCl+H2O═NaCl+Al(OH)3↓,最后发生Al(OH)3↓+3HCl═AlCl3+3H2O,
合金溶解后剩余的氢氧化钠的物质的量为0.02L×1ml/L=0.02ml,
由NaOH+HCl═NaCl+H2O,
0.02ml 0.02ml
则V1为=0.02L=20mL,
生成沉淀时消耗的盐酸为40mL﹣20mL=20mL,其物质的量为由0.02L×1ml/L=0.02ml,
由 NaAlO2+HCl+H2O═NaCl+Al(OH)3↓,
0.02ml 0.02ml 0.02ml
A、由钠元素及铝元素守恒可知,合金的质量为0.04ml×23g/ml+0.02ml×27g/ml=1.46g,故A错误;
B、由2Na+2H2O═2NaOH+H2↑、2Al+2H2O+2NaOH═2NaAlO2+3H2↑,生成氢气的物质的量为0.02ml+0.03ml=0.05ml,其标况下的体积为0.05ml×22.4L/ml=1.12L,故B错误;
C、由Al(OH)3↓+3HCl═AlCl3+3H2O可知,溶解沉淀需要0.06mlHCl,其体积为60mL,则V2为40mL+60mL=100mL,故C错误;
D、由上述计算可知,生成沉淀为0.02ml,其质量为0.02ml×78g/ml=1.56g,故D正确;
故选:D。
8.解:纵观反应始终,容易看出只有两种元素的价态有变化,其一是Cu到Cu(NO3)2,每个Cu升2价,失2个电子;另一个是HNO3到NaNO2,每个N降2价,得2个电子。
51.2gCu共失电子×2=1.6ml,根据电子转移守恒可知,铜失去的电子等于HNO3到NaNO2得到的电子,所以溶液中n(NaNO2)==0.8ml。
气体与氢氧化钠反应的盐溶液为NaNO3、NaNO2混合溶液,根据钠离子守恒有n(NaNO3)+n(NaNO2)=n(Na+),
所以溶液中n(NaNO3)=n(Na+)﹣n(NaNO2)=0.5L×2ml/L﹣0.8ml=0.2ml。
故选:A。
9.解:金属没有剩余,说明反应2Al+2NaOH+2H2O═2NaAlO2+3H2↑中铝与氢氧化钠恰好完全或钠过量,否则剩下铝不与水反应。
若恰好反应,即钠与铝按1:1混合,x=0.5,则有钠0.5nml,铝0.5nml,由方程式2Na+2H2O═2NaOH+H2↑可知,0.5nml钠生成氢气0.25nml;由方程式2Al+2NaOH+2H2O═2NaAlO2+3H2↑可知,0.5nml铝生成氢气0.75nml,所以共生成氢气
0.25nml+0.75nml=nml,氢气体积为22.4nL。
若Na过量,即1>x>0.5,则有钠nxml,铝n(1﹣x)ml,由方程式2Na+2H2O═2NaOH+H2↑可知,nxml钠生成氢气
0.5nxml;由方程式2Al+2NaOH+2H2O═2NaAlO2+3H2↑可知,n(1﹣x)ml铝生成氢气1.5n(1﹣x)ml,所以共生成氢气
0.5nxml+1.5n(1﹣x)ml=n(1.5﹣x)ml,氢气体积为22.4n(1.5﹣x)L.则根据上面的关系可知,所以钠越多气体总量越少,当即全是钠时,即x=1,生成氢气体积为11.2nL,
故氢气体积为11.2nL<V≤22.4nL
故选:D。
10.解:由铁铝合金粉末溶于足量盐酸中,加入过量NaOH 溶液,沉淀为氢氧化铁,则经洗涤、干燥、灼烧,得到红棕色粉末为氧化铁,
则agFe、Al→agFe2O3,
合金中铝的质量等于氧化铁中氧元素的质量,
则合金中铁的质量分数等于氧化铁中铁的质量分数,
原合金中铁的质量分数为×100%=70%,
故选:A。
11.解:合金溶于足量的NaOH溶液中,金属铝和氢氧化钠反应产生气体氢气6.72L(标准状况),物质的量为=0.3ml,根据电子转移守恒可知n(Al)==0.2ml,故金属铝的质量为0.2ml×27g/ml=5.4g,金属铝提供电子的量是0.6ml,
将合金溶于过量稀硝酸中,分别生成Al3+、Fe3+、Cu2+离子,根据电子守恒,金属共提供电子的物质的量为×3=0.9ml,故Fe、Cu共提供的电子物质的量为0.9ml﹣0.6ml=0.3ml,向反应后的溶液中加入过量的NaOH溶液,铝离子全部转化为偏铝酸根离子,不会出现沉淀,所得沉淀为氢氧化铁、氢氧化铜,由电荷守恒可知,反应中金属铁、铜提供的电子的物质的量等于生成碱的氢氧根离子的物质的量,即n(OH﹣)=0.3ml,所以反应后沉淀的质量等于13.0g﹣5.4g+0.3ml×17g/ml=12.7g,
故选:B。
12.解:A.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,则:
2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2 质量装置△m
2×22.4 L 22.4 L 56 g
x y 2.24 g
所以56 g:2.24g=2×22.4 L:x,解得x=1.792L,
56 g:2.24g=22.4 L:y,解得:y=0.896L,即:通入二氧化碳的体积为1.792L,故A错误;
B.由A计算可知,生成氧气的物质的量:n(O2)==0.04ml,
2NO+O2 =2NO2
2 1 2
0.08ml 0.04 ml 0.08 ml
0.1 ml>0.08 ml,所以NO过量,生成NO2的物质的量为0.08 ml,
所以2NO2⇌N2O4 物质的量减少△n
2 1 1
0.02 ml 0.1 ml×(1﹣)=0.01ml
所以NO2转化为N2O4的转化率为:×100%=25%,故B错误;
C.根据B的计算可知,NO还剩余:0.1ml﹣0.08ml=0.02ml,故C错误;
D.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,2NO2⇌N2O4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 ml,因此所需CO2必小于0.01 ml,故D正确;
故选:D。
二.多选题(共5小题)
13.解:最终收集到44.8mL气体可能为氧气,有可能为NO,
当剩余气体为氧气时,发生反应有:4NH3+5O24NO+6H2O、4NO+3O2+2H2O=4HNO3,设氧气总体积为y,氨气总体积为x,则:①x+y=448mL;由于氨气完全反应,则x体积氨气消耗氧气体积为:x×=x,同时生成NO体积为x,生成的NO完全反应消耗氧气的体积为:x×=x,则:②x+x+44.8mL=y,联立①②解得:x=134.4mL、y=313.6mL,即:氧气体积为313.6mL;
当剩余的气体为NO时,则氧气、氨气完全反应,发生反应为:4NH3+5O24NO+6H2O、4NO+3O2+2H2O=4HNO3,剩余的44.8mL为NO,设原混合气体中氨气体积为x、氧气体积为y,则:③x+y=448mL,氨气完全反应消耗氧气体积为x×=x,同时生成NO体积为x,其中转化成硝酸的NO体积为:x﹣44.8mL,此过程中消耗氧气体积为:(x﹣44.8mL)×,消耗氧气总体积为:④x+(x﹣44.8mL)×=y,联立③④可得:x=160.5mL、y=287.5mL,即:原混合气体中氧气的总体积为287.5mL,
根据分析可知,原混合气体中氧气总体积可能为:313.6mL或287.5mL,
故选:CD。
14.解:A、OA段发生反应为:Fe+NO3﹣+4H+=Fe3++NO↑+2H2O,硝酸全部起氧化剂作用,故原混合液中n(NO3﹣)=2n(Fe)=2×=0.4ml,混合酸中HNO3物质的量浓度为=2ml/L,故A错误;
B、由图象可知,由于铁过量,OA段发生反应为:Fe+NO3﹣+4H+=Fe3++NO↑+2H2O,AB段发生反应为:Fe+2Fe3+=3Fe2+,BC段发生反应为:Fe+2H+=Fe2++H2↑,故B正确;
C、第二份反应消耗22.4g铁,物质的量为=0.4ml,所有的铁都在硫酸亚铁中,根据硫酸根守恒,所以每份含硫酸0.4ml,所原混合酸中H2SO4物质的量为0.4 ml×2=0.8ml,故C错误;
D、硝酸全部被还原,没有显酸性的硝酸,因为溶液中有硫酸根,并且铁单质全部转化为亚铁离子,所以溶液中最终溶质为FeSO4,故D正确。
故选:AC。
15.解:该混合烃的平均摩尔质量为1.16g/L×22.4L/ml=26g/ml,即平均相对分子质量为26,该混合烃的平均相对分子量为1.16×22.4=26.相对分子质量小于26的烷烃是甲烷,相对分子质量为16,其它烷烃相对分子质量都大于26,所以混合物中一定有甲烷,
A.由上述分析可知,混合物中一定含有甲烷,故A正确;
B.乙烷的相对分子质量为30,可能含有乙烷,也可能不含有乙烷,故B错误;
C.常温下,甲烷与乙烷均为气体,且乙烷的相对分子质量为30,故可能是甲烷与乙烷的混合物,故C正确;
D.乙烷与丙烷的相对分子质量都大于26,不可能是乙烷和丙烷的混合物,故D错误,
故选:AC。
16.解:设烃的化学式为CxHy,设有机物的平均式为CxHy,则有:CxHy+(x+)O2→xCO2+H2O,有机物燃烧前后体积不变,则
1+x+=x+,y=4,
A.CH4、C2H4中H原子数都为4,平均值为4,符合题意,故A不选;
B.CH4、C3H6中H原子数分别为4、6.平均值不可能为4,故B选;
C.C2H4、C3H4中H原子数都为4,平均值为4,符合题意,故C不选;
D.C2H2、C3H6H原子数分别为2、6,只有1:1混合才能使平均值为4,不符合以任意比例混合的要求,故D选。
故选:BD。
17.解:发生反应的方程式有:
①2Na2O2+2H2SO4=2Na2SO4+2H2O+O2
②Na2CO3+H2SO4=Na2SO4+H2O+CO2↑
③2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2,
Na2CO3与硫酸反应产生CO2,Na2O2与硫酸反应生成O2,而CO2与Na2O2反应将产生O2,
故两步反应后的剩余气体一定有O2,可能有CO2,
4.48L气体的物质的量为:=0.2 ml,
4.032L气体的物质的量为:=0.18 ml,
2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2 △n
2 1
n n 0.2ml﹣0.18ml=0.02ml
则:n=0.04ml,
若CO2完全反应,则第一份生成CO2的为0.04ml,O2为0.2ml﹣0.04ml=0.16ml
2Na2O2+2H2SO4=2Na2SO4+2H2O+O2
0.32ml 0.16ml
Na2CO3+H2SO4=Na2SO4+H2O+CO2
0.04ml 0.04ml
混合物中Na2O2与NaHCO3的物质的量之比0.32ml:0.04ml=8:1;
若CO2未完全反应,则Na2O2应是0.04ml,
则第一份生成O2的为0.02ml,CO2为0.2ml﹣0.02ml=0.18ml
2Na2O2+2H2SO4=2Na2SO4+2H2O+O2
0.04ml 0.02ml
Na2CO3+H2SO4=Na2SO4+H2O+CO2
0.18ml 0.18ml
混合物中Na2O2与NaHCO3的物质的量之比0.04ml:0.18ml=2:9,
故选:AD。
三.填空题(共4小题)
18.解:(1)反应生成氧气为26.4g﹣24.8g=1.6g,
设混合物中Na2O2的质量为m,则:
2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑
156 32
m 1.6g
Na2O2的质量是m==7.8g
氧化钠的质量是26.4g﹣7.8g=18.6g,原混合物Na2O与Na2O2的物质的量之比是:=3:1,
故答案为:3:1;
(2)5ml•L﹣1的Mg(NO3)2溶液中NO3﹣的物质的量浓度为5ml/L×2=10ml/L,取amL溶液稀释至bmL,稀释后溶液中NO3﹣的物质的量浓度为=ml/L,
故答案为:ml/L;
(3)由氯原子守恒可知n(Cl2)=×=0.3ml,则:
2Cl2+2Ca(OH)2=CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O
2 1 1
0.3ml n(CaCl2) n[Ca(ClO)2]
所以n(CaCl2)=n[Ca(ClO)2]=0.2ml×=0.15ml,
故可得漂白粉的质量为:0.15ml×143g/ml+0.15ml×111g/ml=38.1g,
故答案为:38.1g。
19.解:(1)甲烷分子式为CH4,碳原子与氢原子之间形成1对共用电子对,结构式为,乙烯分子中碳碳以双键相连,碳剩余价键被H饱和,由此写出电子式为:,乙烯的物质的量为:n(C2H4)=1.4g÷28g•ml﹣1=0.05ml,混合气的总物质的量为:n(混合)=6.72L÷22.4L•ml﹣1=0.3ml,n(CH4)=0.3ml﹣0.05 ml=0.25 ml,n(C2H4):n(CH4)=0.05:0.25=1:5,
故答案为:;;1:5;
(2)烷烃通式CnH2n+2,每多一个碳原子就多CH2,1mlCH2消耗氧气1.5ml,故选:B;
(3)A.乙醇在Ag催化下与O2反应生成乙醛和水:2CH3CH2OH+O22CH3CHO+2H2O,故乙醇断键的位置为①和③,故答案为:2CH3CH2OH+O22CH3CHO+2H2O;①③;
B.钠粒在乙醇中反应,逐渐变小,缓缓产生气泡,在钠的表面产生氢气反应方程式为:2C2H5OH+2Na→2C2H5ONa+H2↑,断裂③,故答案为:2C2H5OH+2Na→2C2H5ONa+H2↑;③.
20.解:(1)①收集到的气体为氢气,其物质的量为:=0.1ml,根据电子转移守恒,未被氧化的镁的物质的量为=0.1ml,Mg的质量为0.1ml×24g/ml=2.4g,则MgO的质量为2.8g﹣2.4g=0.4g,MgO的物质的量为=0.01ml,故镁条中已被氧化的镁和未被氧化的镁的物质的量之比为0.01ml:0.1ml=1:10,
故答案为:1:10;
②最后溶液中溶质为Na2SO4,由钠离子、硫酸根离子守恒可知n(H2SO4)=n(Na2SO4)=n(NaOH)=×0.1L×4.0ml/L=0.2ml,故稀硫酸的物质的量浓度为:=2.0ml/L,
故答案为:2.0ml/L;
(2)ag Fe3+的物质的量为=ml,由n(Fe3+):n(SO42﹣)=2:3,可知n(SO42﹣)=n(Fe3+)=×ml=ml,故0.5V L溶液中SO42﹣的物质的量为ml×=ml,稀释后溶液中SO42﹣的物质的量浓度为:=ml/L,
故答案为:ml/L;
(3)混合气体的物质的量为=0.3ml,设CO、CO2的物质的量分别为xml、yml,则:,解得x=0.075,y=0.225,故CO的质量分数为×100%=17.5%,
故答案为:17.5%。
21.解:加热碳酸钠和碳酸氢钠的混合物时,碳酸钠不分解,碳酸氢钠不稳定,加热时分解生成碳酸钠、二氧化碳和水,发生反应为2NaHCO3Na2CO3+CO2↑+H2O,则固体质量减少的原因是由于碳酸氢钠分解的缘故,剩余固体是Na2CO3;
设混合物中碳酸氢钠的质量为m,则:
2NaHCO3Na2CO3+CO2↑+H2O 固体质量减少△m
2×84 106 2×84﹣106=62
m 10g﹣8.45g=1.55g
(2×84):62=m:1.55g
解得m=4.2g
所以混合物中碳酸钠的质量为10.0g﹣4.2g=5.8g,混合物中碳酸钠的质量分数为:×100%=58%,
故答案为:Na2CO3;2NaHCO3Na2CO3+CO2↑+H2O;58%。
四.计算题(共3小题)
22.解:由信息可知,Cu为0.1g,设Mg为xml,Al为yml,则
Mg+2HCl=MgCl2+H2↑、2Al+6HCl=2AlCl3+3H2↑,,
解得y=0.1ml,x=0.1ml;
Mg的质量为0.1ml×24g/ml=2.4g;Al的质量为0.1ml×27g/ml=2.7g;
将此合金放入过量的烧碱溶液中,发生2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑,
则生成气体为0.1ml××22.4L/ml=3.36L,
答:在标准状况下大约能产生 氢气 3.36L;镁铝铜的质量各为:铜 0.1g 镁 2.4g 铝 2.7g。
23.解:(1)生成标准状况下的氢气896mL,其物质的量为=0.04ml,
故答案为:0.04;
(2)混合物与盐酸反应后,盐酸有剩余,则残留物没有Fe,只有Cu,滤液中含有剩余的HCl及FeCl2,
根据Cl原子守恒:n总(HCl)=n剩余(HCl)+2n(FeCl2),即0.1L×4.4ml/L=0.32L×0.25ml/L+2n(FeCl2),解得n(FeCl2)=0.18ml,n(CuO)=n(Cu)==0.02ml,
设原有Fe为xml,Fe2O3为yml,
依据Fe原子个数守恒,可得:x+2y=0.18,
根据电子转移守恒,可得:2x=2y+2×0.02+2×0.04,
联立方程,解得:x=0.1 y=0.04,
原混合物中单质铁的质量160g/ml×0.04ml=6.4g,
答:原混合物中Fe2O3的质量为6.4g。
24.解:(1)铜、银合金与足量的某浓度的硝酸完全反应,反应生成氮的氧化物与3.36L的O2(标准状况)混合,通入水中,恰好完全吸收,纵观整个过程,金属提供电子物质的量等于氧气获得电子物质的量,令Cu、Ag的物质的量分别为xml、yml,根据二者质量及电子转移守恒,可得:
解得x=0.2、y=0.2,
故m(Cu)=0.2ml×64g/ml=12.8g,m(Ag)=0.2ml×108g/ml=21.6g,
答:故合金中Cu的质量为12.8g、Ag的质量为21.6g;
(2)若原硝酸溶液为浓硝酸,反应产生的气体是单一气体,则生成气体为NO2,氧气的物质的量为=0.15ml,根据电子转移守恒,故NO2的物质的量==0.6ml,反应中被还原的硝酸生成NO2,根据N元素守恒,被还原硝酸的物质的量等于NO2的物质的量,即被还有硝酸的物质的量为0.6ml,
答:被还有硝酸的物质的量为0.6ml;
(3)若生成的气体在标况下体积为8.96L,混合气体的物质的量为=0.4ml,令NO和NO2的物质的量分别为a ml、b ml,根据二者物质的量及电子转移守恒可得:
解得a=0.1、b=0.3,
故V(NO)=0.1ml×22.4L/ml=2.24L;
V(NO2)=0.3ml×22.4L/ml=6.72L,
反应后溶液中含有为硝酸铜、硝酸银及剩余的硝酸,根据电荷守恒可知反应后溶液中n(NO3﹣)=n(H+)+2n(Cu2+)+n(Ag+)=0.1L×5ml/L+0.2ml×2+0.2ml=0.9ml,根据氮元素守恒可知n原溶液(HNO3)=n(NO3﹣)+n(NO+NO2)=0.9ml+0.4ml=1.3ml,故原硝酸的浓度是=13ml/L,
答:该混合气体中v(NO)=2.24L、v(NO2)=6.72L原硝酸的浓度为13ml/L.
五.解答题(共2小题)
25.解:由图可知,从开始至加入NaOH溶液20mL,没有沉淀生成,说明原溶液中盐酸溶解Mg、Al后有剩余,此时发生的反应为:HCl+NaOH=NaCl+H2O.继续滴加NaOH溶液,到沉淀量最大,此时为Mg(OH)2和Al(OH)3,二者质量之和为19.4g,溶液为氯化钠溶液.再继续滴加NaOH溶液,沉淀量开始减小,沉淀量最小时为Mg(OH)2,其质量为11.6g,故到沉淀量最大时Al(OH)3的质量为19.4g﹣11.6g=7.8g.
(1)由元素守恒可知,n(Al)=n[Al(OH)3]==0.1ml,所以m(Al)=0.1ml×27g/ml=2.7g;
n(Mg)=n[Mg(OH)2]==0.2ml,所以m(Mg)=0.2ml×24g/ml=4.8g,
答:原合金中镁的质量为4.8g,铝的质量是2.7g.
(2)加入20mLNaOH溶液,恰好中和剩余的盐酸,此时溶液中溶质为AlCl3、MgCl2、NaCl,根据氯元素守恒有n(HCl)=3n(AlCl3)+2n(MgCl2)+n(NaCl),根据钠元素守恒此时溶液中n(NaCl)=n(NaOH)=0.02L×5ml/L=0.1ml,所以n(HCl)=3n(AlCl3)+2n(MgCl2)+n(NaCl)=3×0.1ml+2×0.2ml+0.1ml=0.8ml,原盐酸的物质的量浓度为=8ml/L,
答:盐酸的物质的量浓度为8ml/L.
26.解:①由图可知,从加入20mL氢氧化钠溶液开始产生沉淀,加入氢氧化钠溶液为160mL时,沉淀量最大,此时为Mg(OH)2和Al(OH)3,该阶段消耗氢氧化钠140mL,由氢氧根守恒可知3n[Al(OH)3]+2n[Mg(OH)2]=n(NaOH)=(0.16L﹣0.02L)×5ml/L=0.7ml.从加入氢氧化钠溶液160mL~180mL溶解氢氧化铝,该阶段发生反应Al(OH)3+NaOH=NaAlO2+2H2O,所以n[Al(OH)3]=(0.18L﹣0.16L)×5ml/L=0.1ml,故3×0.1ml+2n[Mg(OH)2]=0.7ml,解得n[Mg(OH)2]=0.2ml,由元素守恒可知n(Mg)=n[Mg(OH)2]=0.2ml,所以Mg的质量为0.2ml×24g/ml=4.8g,
答:合金中Mg的质量为4.8g.
②加入氢氧化钠溶液为160mL时,沉淀量最大,此时为Mg(OH)2和Al(OH)3,溶液为氯化钠溶液,根据钠元素守恒此时溶液中n(NaCl)=n(NaOH)=0.16L×5ml/L=0.8ml,根据氯元素守恒n(HCl)=0.8ml,故盐酸的物质的量浓度为=8ml/L.
答:盐酸的物质的量浓度为8ml/L.
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