金屬及其化合物變化多,用途廣。請(qǐng)完成下列計(jì)算:
(1)等物質(zhì)的量的鎂在氧氣中充分灼燒,產(chǎn)物質(zhì)量為a g,比它在空氣中灼燒所得產(chǎn)物增重b g。它在空氣中灼燒后的產(chǎn)物中Mg3N2的質(zhì)量分?jǐn)?shù)是                (用a、b表示,只考慮空氣中氮?dú)、氧氣參與反應(yīng))。
(2)硬鋁(因其主要成分,在此僅看作Al-Cu合金)常用于建筑裝潢。1.18g某種硬鋁恰好與10mL某濃度的硝酸完全反應(yīng),生成的混合氣體(其中NO2與NO的體積比為2:1)再與448mL氧氣(標(biāo)準(zhǔn)狀況)混合,恰好能被水完全吸收。
①計(jì)算該硝酸的物質(zhì)的量濃度。
②計(jì)算并確定此種硬鋁的化學(xué)式。
(3)取5.1g Al-Mg合金與200mL 1mol·L-1的NaOH(aq)充分反應(yīng),產(chǎn)生氣體a L。過(guò)濾,向?yàn)V液中通入V L CO2后開始出現(xiàn)沉淀,繼續(xù)通入CO2使沉淀完全。過(guò)濾、洗滌、干燥、灼燒,得到固體5.1 g。則a =        ,V =         。(氣體體積均為標(biāo)準(zhǔn)狀況)
(4)向Cu、Cu2O和CuO的混合粉末中加入500mL 0.6 mol·L-1 HNO3(aq),恰好完全溶解,同時(shí)收集到1120 mL NO(標(biāo)準(zhǔn)狀況)。通過(guò)計(jì)算推斷混合粉末中Cu的物質(zhì)的量。


(1)(2分)
(2)①12.8 mol/L    (3分)
②設(shè)硬鋁中: Al x mol 、Cu y mol
x=0.02mol,y=" 0.01" mol        所以該硬鋁的化學(xué)式為Al2Cu 。 (3分)
(3)a= 3.36(2分) 、 V= 1.12 (2分)
(4)0.025<n(Cu)<0.075    (4分)

解析試題分析:
(1)在氧氣中生成氧化鎂,在空氣中生成氧化鎂和假設(shè)在相同量1mol的鎂分別在氧氣和空氣燃燒,那么質(zhì)量相差為1molMgO(40g),1/3 mol Mg3N2(100/3)g,質(zhì)量相差40g-(100/3)g=20/3 g,要使質(zhì)量相差b g,則生成Mg3N2的質(zhì)量為(100/3)*b/(20/3 )g,=5b,而空氣中灼燒后的產(chǎn)物質(zhì)量為a-b,Mg3N2的質(zhì)量分?jǐn)?shù)是。
考點(diǎn):考查根據(jù)差量法來(lái)解題的能力。
(2)根據(jù)電子的是守恒:金屬失去的電子=HNO3得到的電子="NO" NO2混合氣體失去的電子=氧氣得到的電子 n(O2)=0.448/22.4=0.02mol則轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量n(e-)=0.02*4=0.08mol
設(shè)合金中n(Al)="xmol" n(Cu)=ymol則3x+2y=0.08
27x+64y=1.18得到x=0.02  y=0.01    NO2 NO混合氣體中
設(shè)NO物質(zhì)的量=a,則NO2物質(zhì)的量=2a;3a+2a=0.08;a=0.016
n(HNO3)=0.02*3+0.01*2+3*0.016=0.128mol;c(HNO3)=0.128/0.01=12.8mol/L;
合金化學(xué)式為Al2Cu
考點(diǎn):考查根據(jù)元素守恒法和電子守恒法的運(yùn)用。
(3)產(chǎn)生氣體a L為氫氣,2AL-----3H2    灼燒,得到固體5.1 g是氧化鋁,其物質(zhì)的量為0.05mol,根據(jù)鋁元素守恒可知AlO2-的物質(zhì)的量為0.1mol,根據(jù)關(guān)系式2AlO2-  ------可求出CO2的物質(zhì)的量為0.05mol,故V= 1.12,根據(jù)關(guān)系式2AL-----3H2 求得氫氣物質(zhì)的量為0.15mol,故a= 3.36
考點(diǎn):考查根據(jù)元素守恒法的運(yùn)用。
(4)本題為混合物的計(jì)算,若建立方程組求解,則解題過(guò)程較為繁瑣。若抓住反應(yīng)的始態(tài)和終態(tài)利用守恒關(guān)系進(jìn)行求解,則可達(dá)到化繁為簡(jiǎn)的目的。
利用氮(N)原子守恒。n(HNO3)= 0.3mol,n(NO)= 0.05mol,則n(Cu(NO3)2)=(0.3-0.05)/2=0.125mol
本題混合物中雖含有Cu、Cu2O和CuO三種物質(zhì),但參加氧化還原反應(yīng)的只有 Cu、Cu2O,所以利用電子守恒可直接求解。轉(zhuǎn)移電子總數(shù):n(e-)= n(NO)×3=0.15mol
設(shè)Cu的物質(zhì)的量為Xmol,Cu則提供電子數(shù):2Xmol
Cu2O提供電子數(shù): 0.15-2Xmol
n(Cu2O)=(0.15-X)/2  mol  n(CuO)= 0.125-X-(0.15-2X)=0.025-X
根據(jù)電子守恒進(jìn)行極端假設(shè):
若電子全由Cu提供則n(Cu)=0.075mol;
若電子全由Cu2O提供則n(Cu2O)=0.075mol,則n(Cu2+)>0.125mol,不可能,但n(CuO)= 0.125-X-(0.15-2X)=-0.025+X>0,解得X>0.025
所以0.025mol < n(Cu)<0.075mol。
考點(diǎn):考查根據(jù)電子守恒法的運(yùn)用。

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:計(jì)算題

試回答下列問(wèn)題。
(1)已知24 g A和40 g B恰好完全反應(yīng)生成0.4 mol C和32 g D,則C的摩爾質(zhì)量為________。
(2)把1 mol Na和1 mol Mg分別投入到等量且過(guò)量的鹽酸中,分別得到溶液a和b,則溶液a和b的質(zhì)量關(guān)系為ma________mb。
(3)如圖為實(shí)驗(yàn)室某濃鹽酸試劑瓶的標(biāo)簽上的有關(guān)數(shù)據(jù),試根據(jù)標(biāo)簽上的有關(guān)數(shù)據(jù)回答下列問(wèn)題:

①該濃鹽酸中HCl的物質(zhì)的量濃度為______ mol·L-1。
②標(biāo)準(zhǔn)狀況下,1.00 L水(密度為1.00 g·cm-3)吸收________ L的HCl可制得上述濃鹽酸。

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:計(jì)算題

臭氧層是地球生命的保護(hù)傘,臭氧比氧氣具有更強(qiáng)的氧化性。實(shí)驗(yàn)室可將氧氣通過(guò)高壓放電管來(lái)制取臭氧:3O22O3
(1)若在上述反應(yīng)中有30%的氧氣轉(zhuǎn)化為臭氧,所得混合氣體的平均摩爾質(zhì)量為________g/mol(寫出計(jì)算過(guò)程,并將結(jié)果保留一位小數(shù))。
(2)將8 L氧氣通過(guò)放電管后,恢復(fù)到原狀況,得到氣體6.5 L,其中臭氧為________L。
(3)實(shí)驗(yàn)室將氧氣和臭氧的混合氣體0.896 L(標(biāo)準(zhǔn)狀況)通入盛有20.0 g銅粉的反應(yīng)器中,充分加熱后,粉末的質(zhì)量變?yōu)?1.6 g。則原混合氣中臭氧的體積分?jǐn)?shù)為________。

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:計(jì)算題

將128 g銅置入一定量的濃硝酸中,并微熱,隨著銅的不斷減少,反應(yīng)生成的氣體顏色逐漸變淺,當(dāng)銅反應(yīng)完畢時(shí)(銅片完全消失),共收集到NO2和NO的混合氣體44.8 L氣體(標(biāo)準(zhǔn)狀況),求:
(1)寫出上述過(guò)程中,有關(guān)反應(yīng)的化學(xué)方程式(4分)。
______________________________________________________、
______________________________________________________。
(2)完成該反應(yīng)至少需要量取10mol/L的濃硝酸_________mL(4分)。
(3)求混合氣體中NO2、NO的體積(6分,請(qǐng)寫出計(jì)算步驟)。
(4)將收集上述氣體的容器倒扣在盛有水的水槽中,并向其中緩慢通入O2,使其充分反應(yīng),若要使水恰好充滿容器,求理論上需要參加反應(yīng)的O2的物質(zhì)的量(4分,請(qǐng)寫出計(jì)算步驟)。

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:計(jì)算題

鈉及其化合物在生產(chǎn)和生活中有廣泛的應(yīng)用。例如:Na2O2在醫(yī)院、潛水、高空飛行中用作供氧劑。
(1)制備Na2O2的反應(yīng)為:4Na+O22Na2O   2Na2O +O22Na2O2
①實(shí)驗(yàn)測(cè)得某過(guò)氧化鈉樣品含有少量氧化鈉雜質(zhì),其中鈉、氧原子個(gè)數(shù)比為10︰9.5,該樣品中Na2O2的純度為         。
②取上述過(guò)氧化鈉樣品7.64g放入燒杯中,加入足量水,攪拌,使固體完全溶解,冷卻后,在容量瓶中配制成100mL溶液,則該溶液中OH離子的物質(zhì)的量濃度為              
(2)某同學(xué)為了檢驗(yàn)引起光化學(xué)煙霧的氣體成分(NO、CO、NO2、HCHO、CH3OH、CH4等),查閱資料得知:Na2O2+2NO→2NaNO2、Na2O2+2NO2→2NaNO3,于是取用a gM氣體與b g 氧氣混合后,用電火花不斷引燃,充分反應(yīng)后,氣體通過(guò)足量Na2O2,Na2O2固體質(zhì)量增加c g。
①若a=c,則M氣體的成分可能含有                                  。
②若2a=c,則M氣體可能是什么氣體?通過(guò)計(jì)算回答。

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:計(jì)算題

鐵鋁合金是一種新型高溫結(jié)構(gòu)材料。

(1)圖9表示室溫時(shí)不同組份的Fe3Al在65%濃HNO3 中的腐蝕情況。由圖9可看出添加了       (填符號(hào))元素的合金耐蝕性最差。
(2)高溫條件下,Al和Fe2O3按一定比例混合反應(yīng)可制

 
 

  
得Fe3Al,寫出該反應(yīng)的化學(xué)方程式            

(3)某校興趣小組欲測(cè)定另一種鐵鋁硅合金(FexAlySiz)粉末的組成。
①小明同學(xué)提出如下方案:準(zhǔn)確稱取1.46g該合金粉末,再加入足量NaOH溶液(Si+2NaOH+H2O=Na2SiO3+2H2↑),充分反應(yīng)后過(guò)濾,通過(guò)測(cè)定剩余固體質(zhì)量及收集到氣體的體積,可計(jì)算出此合金的組成。寫出Al與NaOH溶液反應(yīng)的離子方程式            。
②小軍同學(xué)認(rèn)為該方案難以測(cè)定標(biāo)準(zhǔn)狀況下氣體的體積,操作不簡(jiǎn)便。于是他設(shè)計(jì)了第二種方案:準(zhǔn)確稱取1.46g該合金粉末,加入過(guò)量鹽酸溶液充分反應(yīng)后過(guò)濾,測(cè)定剩余固體質(zhì)量0.07g。向?yàn)V液中滴加足量濃NaOH溶液,充分?jǐn)嚢、過(guò)濾、洗滌得固體。再將所得固體充分加熱、灼燒得紅棕色粉末1.60g。試通過(guò)計(jì)算確定此合金的組成。

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:實(shí)驗(yàn)題

奶粉中蛋白質(zhì)含量的測(cè)定往往采用“凱氏定氮法”,其原理是食品與硫酸和催化劑一同加熱,使蛋白質(zhì)分解,分解的氨與硫酸結(jié)合生成硫酸銨。然后堿化蒸餾使氨游離,用硼酸吸收后再以硫酸或鹽酸標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定,根據(jù)酸的消耗量乘以換算系數(shù),即為蛋白質(zhì)含量。
操作步驟:
①樣品處理:準(zhǔn)確稱取一定量的固體樣品奶粉,移入干燥的燒杯中,經(jīng)過(guò)一系列的處理,待冷卻后移入一定體積的容量瓶中。
②NH3的蒸餾和吸收:把制得的溶液(取一定量),通過(guò)定氮裝置,經(jīng)過(guò)一系列的反應(yīng),使氨變成硫酸銨,再經(jīng)過(guò)堿化蒸餾后,氨即成為游離態(tài),游離氨經(jīng)硼酸吸收。
③氨的滴定:用標(biāo)準(zhǔn)鹽酸溶液滴定所生成的硼酸銨,由消耗的鹽酸標(biāo)準(zhǔn)液計(jì)算出總氮量,再折算為粗蛋白含量。
試回答下列問(wèn)題:
(1)在樣品的處理過(guò)程中使用到了容量瓶,怎樣檢查容量瓶是否漏水?
________________________________________________________________________________________________________________________________________________。
(2)在配制過(guò)程中,下列哪項(xiàng)操作可能使配制的溶液的濃度偏大(  )

A.燒杯中溶液轉(zhuǎn)移到容量瓶中時(shí),未洗滌燒杯
B.定容時(shí),俯視刻度線
C.定容時(shí),仰視刻度線
D.移液時(shí),有少量液體濺出
(3)若稱取樣品的質(zhì)量為1.5 g,共配制100 mL的溶液,取其中的20 mL,經(jīng)過(guò)一系列處理后,使N轉(zhuǎn)變?yōu)榕鹚徜@然后用0.1 mol·L-1鹽酸滴定,其用去鹽酸的體積為23.0 mL,則該樣品中N的含量為________。
[已知:滴定過(guò)程中涉及到的反應(yīng)方程式:(NH4)2B4O7+2HCl+5H2O===2NH4Cl+4H3BO3]

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:實(shí)驗(yàn)題

硼鎂礦屬于硼酸鹽,可用來(lái)制備硼酸(H3BO3)和MgO,方法如下:硼鎂礦粉與(NH4)2SO4溶液混合后加熱,反應(yīng)生成H3BO3晶體和MgSO4溶液,同時(shí)放出NH3;再向MgSO4溶液中通入NH3與CO2,得到MgCO3沉淀和濾液,沉淀經(jīng)洗滌、煅燒后得MgO,濾液則循環(huán)使用;卮鹣铝袉(wèn)題:
(1)與硅酸鹽類似,硼酸鹽結(jié)構(gòu)也比較復(fù)雜,如硬硼鈣石化學(xué)式為Ca2B6O11·5H2O,將其改寫為氧化物的形式   。
(2)上述制備過(guò)程中,檢驗(yàn)沉淀洗滌是否完全的方法是   。
(3)寫出MgSO4溶液中通入NH3與CO2反應(yīng)的化學(xué)方程式   
(4)若準(zhǔn)確稱取1.68 g硼鎂礦,完全反應(yīng)后得H3BO3晶體1.24 g,MgO 0.8 g,計(jì)算該硼酸鹽的組成。(寫出計(jì)算過(guò)程)   

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:單選題

下列物質(zhì)中,屬于酸性氧化物但不溶于水的是( 。

A.Al2O3B.CO2C.SO3D.SiO2

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