Question

金屬元素及其化合物在科學(xué)研究和生產(chǎn)生活中有著廣泛的用途。
（1）現(xiàn)有一種銅粉與氧化銅粉末的混合物。經(jīng)測(cè)定，該混合物中銅元素與氧元素的質(zhì)量之比為5：1。該混合物中銅與氧化銅的物質(zhì)的量之比為　　　　　　　　。
（2）取鋁合金（含鋁90％）1.5 g與80 mL 3mol?L^-1 鹽酸充分反應(yīng)（合金中其它成分不參加反應(yīng)）。濾去不溶物，將濾液稀釋到100mL，取出稀釋液5mL，加入0.6 mol?L^-1 的氨水使Al³⁺ 恰好完全沉淀。
上述鋁合金和鹽酸反應(yīng)的過(guò)程中生成氫氣_________L（標(biāo)準(zhǔn)狀況）。使Al³⁺ 恰好完全沉淀時(shí)，消耗氨水_________mL。
（3）將1.84g金屬鈉投入98.16 g水中，向反應(yīng)后的溶液里通入一定量的CO₂(g)，將溶液小心蒸干。計(jì)算可得固體質(zhì)量的最大值。
（4）向a mL 0.8mol?L^-1 NaOH(aq) 中通入b mol CO₂(g)，反應(yīng)所得混合液的成份隨b的物質(zhì)的量的不同而不同。請(qǐng)通過(guò)計(jì)算完成下表：（溶質(zhì)的質(zhì)量用含a、b的代數(shù)式表示）

b的取值范圍（mol）	溶質(zhì)的成份	溶質(zhì)的質(zhì)量（g）
b＜4a×10- 4
	Na2CO3、NaHCO3

 

Answer 1

（1）1:4　（2分）
（2）1.68L  (2分)　20mL（2分）
（3）11.44g（2分，過(guò)程1分，結(jié)果1分）
（4）

b的取值范圍(mol)	溶質(zhì)的成份	溶質(zhì)的質(zhì)量(g)
	NaOH、Na2CO3 （1分，每個(gè)0.5分）	3.2a×10-2+26b（2分）
8a×10-4＞b＞4a×10-4（1分）		1.76a×10-2+62b（2分）

 

解析試題分析：（1）設(shè)銅粉與氧化銅粉末的物質(zhì)的量分別為X，Y。根據(jù)該混合物中銅元素與氧元素的質(zhì)量之比為5：1。建立關(guān)系式64（X+Y）：16Y=5：1，可得X:Y=1：4。
（2）鋁的物質(zhì)的量為1.5*90%/27=0.05mol,n(HCl)=0.08*3=0.24mol,可知鹽酸剩余，生成氫氣0.05mol*1.5*22.4=1.68L。使Al³⁺ 恰好完全沉淀時(shí)，首先要中和剩余的鹽酸0.09mol,消耗氨水(0.05*3+0.09)/(0.6*20)=20mL。
（3）將1.84g金屬鈉（0.08mol）投入98.16 g水中，向反應(yīng)后的溶液里通入一定量的CO₂(g)，將溶液小心蒸干。計(jì)算可得固體質(zhì)量的最大值。要使固體的質(zhì)量最大，生成物應(yīng)該是Na₂CO₃.10H₂O ,根據(jù)鈉元素守恒，生成物質(zhì)的量為0.04mol,質(zhì)量為0.04*286=11.44g。
（4）NaOH物質(zhì)的量為8a×10^-4mol,由 CO2和NaOH反應(yīng)的關(guān)系式，n(NaOH):n(CO₂)＞=2,產(chǎn)物為碳酸鈉和剩余的氫氧化鈉，即8a×10^-4mol：b＞=2,可得b<=4a×10^-4。根據(jù)2NaOH-----nCO₂關(guān)系，生成碳酸鈉和剩余的氫氧化鈉分別為bmol和8a×10^-4mol-2bmol，其質(zhì)量為：3.2a×10^-2+26b；當(dāng)1<n(NaOH):n(CO₂)<2時(shí)，產(chǎn)物是Na₂CO₃和NaHCO₃根據(jù)鈉和碳元素守恒，分別設(shè)Na₂CO₃和NaHCO₃的物質(zhì)的量為x,y，可建立關(guān)系式：2x+y=8a×10^-4mol; x+y=b;求得混合物質(zhì)量為1.76a×10^-2+62b。
考點(diǎn)：本題考查了根據(jù)化學(xué)方程式進(jìn)行計(jì)算，涉及到元素守恒法在解題的中運(yùn)用。