Question

【題目】I.（1）粗鹽中含有Ca2+、Mg2+、SO42-等雜質(zhì)離子，粗鹽精制過(guò)程中要使用Na2CO3溶液，請(qǐng)寫出加入Na2CO3溶液后相關(guān)化學(xué)反應(yīng)的離子方程式：_________________________。

（2）將足量CO2氣體通入水玻璃(Na2SiO3溶液)中，然后加熱蒸干，再在高溫下充分灼燒，最后得到的固體物質(zhì)是_________________________。

II.（1）120 mL含有0.20 mol碳酸鈉的溶液和200 mL鹽酸,不管將前者滴加入后者,還是將后者滴加入前者,都有氣體產(chǎn)生,但最終生成的氣體體積不同,則鹽酸的濃度合理的范圍是_________________________________________

（2）取體積相同的KI、Na2SO3、FeBr2溶液，分別通入足量氯氣，當(dāng)恰好完全反應(yīng)時(shí)，三種溶液消耗氯氣的物質(zhì)的量相同，則KI、Na2SO3、FeBr2溶液的物質(zhì)的量濃度之比為_______。

（3）在反應(yīng) 3BrF3+5H2O=HBrO3+Br2+9HF+O2 中，當(dāng)有5 mol水反應(yīng)時(shí)，由H2O還原的BrF3為______________mol。

III.將一定質(zhì)量的鐵粉加入到裝有100 mL某濃度的稀硝酸溶液中充分反應(yīng)。

（1）容器中剩有m g的鐵粉，收集到NO氣體448 mL(標(biāo)準(zhǔn)狀況下)。

①所得溶液中的溶質(zhì)的化學(xué)式為________________。

②原硝酸溶液的物質(zhì)的量濃度為__________________________。

（2）向上述固液混合物中逐漸滴加稀硫酸至剛好不再產(chǎn)生遇空氣變成紅棕色氣體為止，此時(shí)容器中有鐵粉n g。

①此時(shí)溶液中溶質(zhì)的化學(xué)式為__________________。

②（m－n）的值為________________(精確到0.1 g)。

Answer 1

【答案】Ca2++CO32-=CaCO3↓ Ba2++ CO32-=BaCO3↓ 硅酸鈉 1.0mol/L<c（鹽酸）<2.0 mol/L 6∶3∶2 4/3 Fe(NO3)2 0.8 mol/L FeSO4 5.0

【解析】

I.（1）Na2CO3可以把過(guò)量的鋇離子轉(zhuǎn)化為沉淀，同時(shí)能夠和鈣離子結(jié)合生成沉淀；

（2）向硅酸鈉溶液中通入足量二氧化碳，二氧化碳和硅酸鈉反應(yīng)生成硅酸和碳酸氫鈉；蒸干時(shí)碳酸氫鈉分解生成碳酸鈉，硅酸分解生成二氧化硅；高溫條件下灼燒混合物，二氧化硅和碳酸鈉反應(yīng)。

II.（1）根據(jù)碳酸鈉滴入鹽酸中的反應(yīng)及鹽酸滴入碳酸鈉中的反應(yīng)，結(jié)果都有氣體產(chǎn)生，但最終生成的氣體體積不同來(lái)找出鹽酸與碳酸鈉的物質(zhì)的量的關(guān)系，計(jì)算鹽酸的濃度范圍值。

（2）根據(jù)通入足量氯氣，當(dāng)反應(yīng)恰好完全時(shí)，三種溶液消耗氯氣的物質(zhì)的量相同，則KI、Na2SO3、FeBr2失去的電子數(shù)相等，又溶液的體積相同，則濃度之比等于物質(zhì)的量之比；向FeBr2 溶液中通入等物質(zhì)的量的Cl2，先與亞鐵離子反應(yīng)，再與溴離子反應(yīng)。

（3）在氧化還原反應(yīng)3BrF3+5H2O=HBrO3+Br2+9HF+O2中，化合價(jià)升高的元素是水中的氧元素和BrF3中的溴元素，氧、溴元素被氧化，被還原的是部分Br，根據(jù)電子守恒解答；

III.（1）①容器中剩有m g的鐵粉，生成硝酸亞鐵；

②硝酸完全反應(yīng)生成硝酸亞鐵與NO，根據(jù)n=V/Vm計(jì)算NO的物質(zhì)的量，根據(jù)電子轉(zhuǎn)移守恒計(jì)算參加反應(yīng)的n（Fe），由氮元素守恒可知：n（HNO3）=2n[Fe（NO3）2]+n（NO），再根據(jù)c=n/V計(jì)算；

（2）①混合物中逐滴加入稀硫酸，Fe先和HNO3（氫離子由硫酸提供）生成NO，然后是Fe和H2SO4反應(yīng)生成H2，據(jù)此確定溶液中的溶質(zhì)；

②m-n的值為加入硫酸后再溶解的金屬鐵的質(zhì)量，根據(jù)反應(yīng)方程式中鐵和硝酸根離子量的關(guān)系計(jì)算即可．

I.（1）Na2CO3可以把過(guò)量的鋇離子轉(zhuǎn)化為沉淀：Ba2＋+CO32－=BaCO3↓，Na2CO3可以和鈣離子結(jié)合生成沉淀：Ca2＋+CO32－=CaCO3↓；

（2）二氧化碳先與水玻璃反應(yīng)生成硅酸和碳酸氫鈉，蒸干灼燒時(shí)，硅酸分解成二氧化硅和水，碳酸氫鈉分解得到碳酸鈉、二氧化碳和水；二氧化硅和碳酸鈉在高溫下又發(fā)生反應(yīng)，生成二氧化碳和硅酸鈉，所以最終所得固體是硅酸鈉。

II.（1）當(dāng)碳酸鈉滴入鹽酸中時(shí)發(fā)生CO32－+2H＋═H2O+CO2↑，當(dāng)鹽酸滴入碳酸鈉溶液時(shí)，反應(yīng)順序?yàn)?/span>CO32－+H＋═HCO3－、HCO3－+H＋═H2O+CO2↑，則HCl的物質(zhì)的量應(yīng)大于Na2CO3的物質(zhì)的量，又因?yàn)樽罱K生成的氣體體積不同，則HCO3－+H＋=H2O+CO2不能全部完成，即HCl的物質(zhì)的量比Na2CO3的物質(zhì)的量的二倍少，碳酸鈉的物質(zhì)的量為0.2mol，則HCl的物質(zhì)的量應(yīng)介于0.2mol～0.4mol之間，鹽酸溶液的體積為200mL=0.2L，即鹽酸的濃度應(yīng)該是大于1mol·L－1，小于2mol·L－1。即1.0mol/L<c（HCl）<2.0 mol·L－1。

（2）因KI、Na2SO3、FeBr2溶液，分別通入足量氯氣均發(fā)生氧化還原反應(yīng)，且反應(yīng)恰好完全時(shí)，三種溶液消耗氯氣的物質(zhì)的量相同，則KI、Na2SO3、FeBr2失去的電子數(shù)相等，設(shè)KI、Na2SO3、FeBr2的物質(zhì)的量分別為x、y、z，由失去的電子數(shù)相等可知，x×（1-0）=y×（6-4）=z×（3-2）+z×2×（1-0），解得x：y：z=6：3：2；

（3）在氧化還原反應(yīng)3BrF3+5H2O=HBrO3+Br2+9HF+O2中，化合價(jià)升高的元素是水中的氧元素和BrF3中的溴元素，氧、溴元素被氧化，當(dāng)有5mol水反應(yīng)時(shí)，化合價(jià)升高的元素之一是水中的氧元素從-2價(jià)升到0價(jià)，被氧化的水的物質(zhì)的量為2mol，化合價(jià)降低的元素是BrF3中的溴元素從+3價(jià)降到0價(jià)，被還原的物質(zhì)的量為2mol，其中由H2O還原的BrF3為：(2×2)mol/(3×1)=4/3mol．

III.（1）①容器中剩有m g的鐵粉，所得溶液中的溶質(zhì)為Fe（NO3）2；

②硝酸完全反應(yīng)生成硝酸亞鐵與NO，NO的物質(zhì)的量=0.448L÷22.4L·mol－1=0.02mol，根據(jù)電子轉(zhuǎn)移守恒，參加反應(yīng)的n（Fe）=0.02mol×3/2=0.03mol，由氮元素守恒可知：n（HNO3）=2n[Fe（NO3）2]+n（NO）=2×0.03mol+0.02mol=0.08mol，故原硝酸的物質(zhì)的量濃度=0.08mol÷0.1L=0.8mol·L－1；

（2）①向上述固-液混合物中逐滴加入稀硫酸溶液的反應(yīng)順序?yàn)椋?/span>Fe先和HNO3（氫離子由硫酸提供）生成NO，因?yàn)榇藭r(shí)鐵還是有剩余，所以硝酸根離子完全反應(yīng)，硝酸根反應(yīng)完全后，再是Fe和H2SO4反應(yīng)生成H2，此時(shí)溶液中的溶質(zhì)為硫酸亞鐵。

②Fe先和HNO3（氫離子由硫酸提供）生成NO，關(guān)系為：3Fe～2NO3－，溶液中硝酸根離子的物質(zhì)的量是0.08mol-0.02mol=0.06mol，所以消耗鐵的物質(zhì)的量是0.06mol×3/2=0.09mol，質(zhì)量是0.09mol×56g·mol－1≈5.0g，即m-n的值為5.0。