提升训练28 化学计算(第29题)1.用11.92gNaClO配成100mL溶液,向其中加入0.01molNa2Sx恰好完全反应,生成Na2SO4和NaCl。(1)NaClO溶液的物质的量浓度为 mol·L-1。 (2)化学式Na2Sx中的x= 。 2.向一定质量CaCl2和HCl的混合溶液中逐滴加入浓度为1.000mol·L-1的Na2CO3溶液,反应过程中加入的Na2CO3溶液的体积与产生沉淀或气体的质量关系如图所示。(1)混合溶液中CaCl2和HCl物质的量之比n(CaCl2)∶n(HCl)= 。 (2)V2= L。 3.铁、铜混合粉末20.0g加入到100mL5.0mol·L-1FeCl3溶液中,剩余固体质量为5.2g(忽略反应前后溶液体积变化)。求:(1)反应后溶液中FeCl2的物质的量浓度为 mol·L-1。 (2)原固体混合物中铜的质量分数是 。 4.Na与Al混合物共1mol与足量的水充分反应。(已知:2A1+2NaOH+2H2O2NaAlO2+3H2↑)(1)当Na与Al的物质的量之比为 时,混合物与水反应产生的H2最多。 (2)当Na与Al的物质的量之比为 时,混合物与水反应产生的H2的体积为13.44L(标准状况下)。 5.用沉淀法测定KHCO3和Na2CO3固体混合物的组成,每次称取一定质量的样品溶于水制成溶液,向其中滴加相同浓度的Ba(OH)2溶液,每次实验均充分反应,反应前后溶液体积变化忽略不计,实验记录见下表:实验序号ⅠⅡⅢⅣⅤ样品质量/g3.066.129.1812.2415.30Ba(OH)2溶液体积/mL300300300300300生成沉淀的质量/g5.9111.8217.7323.6423.64回答下列问题:(1)样品中KHCO3和Na2CO3的物质的量之比为 。 6\n(2)室温下第Ⅲ组实验所得溶液中的OH-物质的量浓度为 。 6.实验室用100mL0.500mol·L-1的NaOH溶液捕获CO2,一定时间后,测定CO2的吸收量,方法是用盐酸逐滴加入到吸收CO2后的溶液中,产生的CO2气体的物质的量与加入盐酸的体积示意图如下:求:(1)吸收的CO2在标准状况下的体积是 mL。 (2)盐酸的物质的量浓度是 mol·L-1。 7.现有铁粉、铜粉混合物样品11.6g,向其中逐步加入2.0mol·L-1的硫酸溶液,充分反应后剩余固体质量随加入硫酸溶液体积变化如下表:加入硫酸溶液体积/mL20.040.060.080.0剩余固体的质量/g9.367.124.883.20请回答:(1)样品中铁与铜的物质的量之比n(Fe)∶n(Cu)= 。 (2)在反应后的体系中,再加入4.0mol·L-1的H2O2溶液25.0mL,并加入足量硫酸溶液,充分反应后溶液中存在的各金属离子的物质的量分别是 。 8.有未知浓度的Ba(OH)2和NaOH混合溶液,量取四份该溶液分别通入等量的CO2(已折算成标准状况下的体积,不考虑CO2在水中的溶解),生成沉淀的物质的量如下表:实验序号ⅠⅡⅢⅣCO2体积/mL2352235223522352样品体积/mL20.030.040.050.0沉淀物质的量/(×10-2mol)1.504.506.007.50(1)该混合溶液中Ba(OH)2的物质的量浓度= 。 (2)实验Ⅲ最后所得溶液中碳酸钠的物质的量= 。 9.高温时,Cu2S和O2在密闭容器中实际发生的反应为以下两步:①2Cu2S+3O22Cu2O+2SO2;②2Cu2O+Cu2S6Cu+SO2↑。取amolCu2S和b6\nmol空气(设氧气占空气体积的20%)在高温下充分反应。根据下列几种情况回答问题(反应前后温度、容器体积不变):(1)若反应后剩余固体只有Cu,则a和b的关系是 。 (2)若反应后容器内的压强小于反应前,通过分析,确定反应后容器内固体的成分: 。 参考答案提升训练28 化学计算(第29题)1.(1)1.6 (2)52.(1)1∶2 (2)0.100【解析】(1)由图示可知碳酸钠与盐酸反应生成气体2.2g,n(HCl)=2n(CO2)=2×=2×=0.1mol,碳酸钠与氯化钙反应,生成沉淀5.0g,n(CaCl2)=n(CaCO3)==0.05mol,n(CaCl2)∶n(HCl)=0.05mol∶0.1mol=1∶2;(2)根据C原子守恒可知:n(Na2CO3)=n(CO2)+n(CaCO3)=0.1mol,V2==0.100L。3.(1)6.5 (2)58%【解析】(1)固体剩余,则氯化铁全部反应。如果铜不参与反应,根据氯离子守恒可知氯化亚铁的物质的量是0.1L×5mol·L-1×=0.75mol,因此消耗铁的物质的量是0.75mol-0.5mol=0.25mol,质量是14g,而固体实际减少质量是14.8g,所以铜部分反应。设混合溶液中氯化亚铁和氯化铜的物质的量分别是xmol、ymol,则x+y=0.75、(x-0.5)×56+64y=20-5.2,解得x=0.65、y=0.1,因此反应后溶液中FeCl2的物质的量浓度0.65mol÷0.1L=6.5mol·L-1。(2)原固体混合物中铜的质量分数是×100%=58%。4.(1)1∶1 (2)9∶1(或3∶7)【解析】(1)当Na与Al恰好反应时,混合物与水反应产生的氢气最多,根据化学反应2Na+2H2O2NaOH+H2↑、2Al+2NaOH+2H2O2NaAlO2+3H2↑,所以当Na与Al的物质的量之比为1∶1时,混合物与水反应产生的氢气最多。(2)情况一:13.44L氢气的物质的量为0.6mol,设Na与Al以物质的量之比1∶1发生反应生成氢气,根据化学方程式2Na+2H2O2NaOH+H2↑、2Al+2NaOH+2H2O2NaAlO2+3H2↑,得总反应化学方程式为2Na+2Al+4H2O2NaAlO2+4H2↑,则参加反应的Na的物质的量为0.3mol,参加反应的Al的物质的量为0.3mol,还有0.4molAl没有反应,则Na与Al的物质的量之比为3∶7;情况二:1molNa完全反应生成0.5mol氢气,实际上生成氢气0.6mol,则Al一定参加反应,设参加反应的Na的物质的量为xmol,参加反应的Al的物质的量6\n为ymol,根据反应2Na+2H2O2NaOH+H2↑、2Al+2NaOH+2H2O2NaAlO2+3H2↑,0.5x+1.5y=0.6,x+y=1,解得x=0.9mol,y=0.1mol,所以Na与Al的物质的量之比为9∶1。5.(1)2∶1 (2)0.60mol·L-1【解析】第Ⅳ组、第Ⅴ组实验生成沉淀碳酸钡质量都为23.64g,说明样品质量为12.24g时,氢氧化钡已经完全反应,第Ⅰ组、第Ⅳ组实验中样品的质量分别为3.06g、12.24g,生成沉淀碳酸钡质量分别为5.91g、23.64g,样品的质量之比等于生成的沉淀质量之比为1∶4,说明第4次恰好完全反应。(1)第4次实验中样品完全反应,令碳酸氢钾与碳酸钠的物质的量分别为xmol、ymol,则:100x+106y=12.24、197x+197y=23.64,解得:x=0.08、y=0.04,故n(KHCO3)∶n(Na2CO3)=0.08mol∶0.04mol=2∶1;300mLBa(OH)2溶液中Ba2+的物质的量为0.08mol+0.04mol=0.12mol;(2)原固体混合物的组成不变,由(4)可知9.18g该固体样品中KHCO3的物质的量为0.06mol,Na2CO3的物质的量为0.03mol,300mLBa(OH)2溶液中Ba2+的物质的量为0.12mol,OH-的物质的量为0.24mol;故第Ⅲ组实验所得溶液中的OH-物质的量为0.24mol-0.06mol=0.18mol,其物质的量浓度为0.18mol÷0.3L=0.60mol·L-1。6.(1)672 (2)1【解析】NaOH溶液捕获CO2后,随着捕获的CO2的量的增加,得到的溶液中溶质可能存在四种情况:①NaCO3和NaOH、②Na2CO3、③Na2CO3和NaHCO3、④NaHCO3。涉及到的三种溶质与盐酸反应的顺序依次为NaOHNa2CO3(反应生成NaHCO3)NaHCO3。反应原理分别为NaOH+HClNaOH+H2O、Na2CO3+HClNaHCO3+NaCl、NaHCO3+HClNaCl+H2O+CO2↑,因此,如果仅有Na2CO3参加反应时,图像中无CO2生成段与生成CO2段盐酸的消耗量相等;若同时存在NaOH,无CO2生成段消耗的盐酸量会增加,导致此段盐酸消耗量大于生成CO2段。当仅含NaOH时,生成CO2段盐酸消耗量为0。若存在NaHCO3和NaCO3时,生成CO2段消耗的盐酸量大于无CO2生成段,当仅含NaHCO3时,则无CO2生成段盐酸消耗量为0。结合图像,加入20mL盐酸过程中无CO2生成,再加入30mL盐酸时,CO2完全释放出来,可以判断用NaOH溶液吸收CO2后所得产物为NaCO3、NaHCO3。设Na2CO3的物质的量为xmol、NaHCO3的物质的量为ymol,则2x+y=0.100×0.500,,解得x=0.02,y=0.01,吸收的CO2的物质的量为0.01mol+0.02mol=0.03mol,标准状况时体积为0.03mol×22.4L·mol-1=0.672L。反应消耗盐酸中HCl的物质的量为2×0.02mol+0.01mol=0.05mol,物质的量浓度为=1mol·L-1。7.(1)3∶1(2)Fe3+0.1mol、Fe2+0.05mol、Cu2+0.05mol【解析】(1)由图表可知,最初20.0mL稀硫酸溶解的Fe的质量为11.6g-9.36g=2.24g,而由加入60.0mL盐酸和加入80.0mL时溶解的Fe的质量差为4.88g-3.20g=1.68g,说明剩余3.20g固体全部是Cu,原混合物中Fe的质量为11.6g-3.20g=8.4g,样品中铁与铜的物质的量之比n(Fe)∶n(Cu)==3∶1;(2)在反应后的体系中,再加入6\n4.0g·mol-1的H2O2溶液25.0mL,并加入足量硫酸溶液,应先溶解固体Cu,多余的H2O2氧化溶液中的Fe2+。H2O2的总物质的量为4.0g·mol-1×0.025L=0.1mol;根据Cu+H2O2+2H+Cu2++2H2O,溶液里的Cu2+的物质的量为=0.05mol,溶解3.20g铜消耗的过氧化氢的物质的量为0.05mol,再根据2Fe2++H2O2+2H+2Fe3++2H2O,可知充分反应后溶液里的Fe3+的物质的量为(0.1mol-0.05mol)×2=0.1mol,溶液里剩余的Fe2+的物质的量为-0.1mol=0.05mol。8.(1)1.50mol·L-1 (2)0.0450mol【解析】Ba(OH)2和NaOH混合溶液中通入CO2气体,依次发生①Ba(OH)2+CO2BaCO3↓+H2O、②NaOH+CO2Na2CO3+H2O、③Na2CO3+H2O+CO2NaHCO3、④BaCO3+H2O+CO2BaHCO3;根据图表数据,样品体积依次增大10mL,实验Ⅱ比实验Ⅰ所得沉淀物质的量增大0.03mol,实验Ⅲ比实验Ⅱ所得沉淀物质的量增大0.015mol,实验Ⅳ比实验Ⅲ所得沉淀物质的量增大0.015mol,说明实验Ⅳ、Ⅲ、Ⅱ没有生成Ba(HCO3)2,只发生Ba(OH)2+CO2BaCO3↓+H2O反应;实验Ⅰ生成沉淀比实验Ⅱ少0.03mol,说明实验Ⅰ中上述4个反应均有发生,氢氧化钠完全转化成碳酸氢钠。(1)设实验Ⅲ中,混合溶液中Ba(OH)2的物质的量浓度为cmol·L-1。Ba(OH)2+ CO2 BaCO3↓+H2O1 10.04L×cmol·L-1 0.06mol,解得c=1.50mol·L-1。(2)设氢氧化钠的浓度为ymol·L-1,实验Ⅰ生成BaCO30.015mol,生成Ba(HCO3)2(0.02×1.50-0.015)mol,生成NaHCO30.02ymol,根据碳元素守恒0.015mol+(0.02×1.50-0.015)mol×2+0.02ymol=0.105mol,y=3。则实验Ⅲ中:Ba(OH)2+ CO2 BaCO3↓+H2O 1 10.06mol 0.06molCO2+2NaOHNa2CO3+H2O 1 1(0.105-0.06)mol n(Na2CO3),解得n(Na2CO3)=0.0450mol。9.(1)b=5a (2)Cu2O或Cu和Cu2O【解析】(1)反应后固体全部是Cu时,则:2Cu2S+3O22Cu2O+2SO2、2Cu2O+Cu2S6Cu+SO2↑,两方程式相加得:Cu2S + O22Cu+SO26\n1 1amol 0.2bmol,解得b=5a。(2)由反应2Cu2S+3O22Cu2O+2SO2可知,消耗3mol氧气时生成2mol二氧化硫,当产物为Cu2O时,反应后容器内的压强小于反应前;由反应Cu2S+O22Cu+SO2可知,反应后固体为Cu时,反应前后气体的体积未变;但反应后固体为Cu2O、Cu时,反应后容器内的压强小于反应前。所以,若反应后容器内的压强小于反应前,则反应后容器内固体的成分为Cu2O或Cu和Cu2O。6
