Question

（1）在某Al₂（SO₄）₃和MgSO₄的混合溶液中，滴加NaOH溶液，生成沉淀的量與滴入NaOH溶液的體積關(guān)系如圖所示，則原混合液中Al₂（SO₄）₃與MgSO₄的物質(zhì)的量濃度之比為

 

（2）一定量的Fe和Fe₂O₃混合物投入250ml 2mol/L的HNO₃溶液中，反應(yīng)完全后，無(wú)固體剩余，生成1.12L NO氣體（標(biāo)況），再向反應(yīng)后溶液中加入1mol/L的NaOH溶液，要使鐵元素全部沉淀下來(lái)，所加NaOH溶液的體積最少是

 

（3）．某液體化合物X₂Y₄，常用做火箭燃料．16g X₂Y₄在一定量的O₂中恰好完全燃燒，反應(yīng)方程式為X₂Y₄（l）+O₂（g）═X₂（g）+2Y₂O（l）．冷卻后標(biāo)準(zhǔn)狀況下測(cè)得生成物的體積為11.2L，其密度為1.25g?L^-1，則：①反應(yīng)前O₂的體積V（O₂）為

 

．
②X₂的摩爾質(zhì)量為

 

；X₂Y₄的結(jié)構(gòu)式

 

．
③若反應(yīng)生成0.5mol X₂，則轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量為

 

．

Answer 1

考點(diǎn)：化學(xué)方程式的有關(guān)計(jì)算,氧化還原反應(yīng)的電子轉(zhuǎn)移數(shù)目計(jì)算,有關(guān)混合物反應(yīng)的計(jì)算

專(zhuān)題：計(jì)算題

分析：（1）首先發(fā)生反應(yīng)Mg²⁺+2OH^-═Mg（OH）₂↓、Al³⁺+3OH^-═Al（OH）₃↓，然后發(fā)生反應(yīng)Al（OH）₃+OH^-═AlO₂^-+2H₂O，由圖可知，溶解Al（OH）₃消耗氫氧化鈉溶液的體積為10mL，根據(jù)離子方程式Al³⁺+3OH^-═Al（OH）₃↓可知，沉淀Al³⁺消耗的氫氧化鈉溶液的體積，沉淀Mg²⁺、Al³⁺總共消耗氫氧化鈉溶液50mL，計(jì)算沉淀Mg²⁺消耗的氫氧化鈉溶液的體積，確定溶液中n（Mg²⁺）：n（Al³⁺），據(jù)此計(jì)算解答；
（2）HNO₃的物質(zhì)的量為0.25L×2mol/L=0.5mol，生成NO的物質(zhì)的量為：

1.12L

22.4L/moL

=0.05mol，根據(jù)N元素質(zhì)量守恒計(jì)算；
（3）①根據(jù)方程式中N₂和氧氣的關(guān)系式計(jì)算氧氣的體積；
②根據(jù)摩爾質(zhì)量M=V_m×ρ計(jì)算．X元素形成的單質(zhì)是空氣中含量最多的氣體，則X是N元素，反應(yīng)后的氣體為N₂，11.2LX₂的物質(zhì)的量=

11.2L

22.4L/mol

=0.5mol，物質(zhì)的相對(duì)分子質(zhì)量在數(shù)值上等于其摩爾質(zhì)量，根據(jù)Y的相對(duì)原子質(zhì)量確定該元素名稱(chēng)；
③根據(jù)元素化合價(jià)確定轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量．

解答： 解：（1）首先發(fā)生反應(yīng)Mg²⁺+2OH^-═Mg（OH）₂↓、Al³⁺+3OH^-═Al（OH）₃↓，然后發(fā)生反應(yīng)Al（OH）₃+OH^-═AlO₂^-+2H₂O，由圖可知，溶解Al（OH）₃消耗氫氧化鈉溶液的體積為10mL，根據(jù)離子方程式Al³⁺+3OH^-═Al（OH）₃↓可知，沉淀Al³⁺消耗的氫氧化鈉溶液的體積為10mL×3=30mL，沉淀Mg²⁺、Al³⁺總共消耗氫氧化鈉溶液50mL，計(jì)算沉淀Mg²⁺消耗的氫氧化鈉溶液的體積為50mL-30mL=20mL，則n（Mg²⁺）：n（Al³⁺）=

1

2

×20mL：

1

3

×30mL=1：1，故原來(lái)混合溶液中Al₂（SO₄）₃和MgSO₄的物質(zhì)的量濃度之比為

1

2

：1=1：2，故答案為：1：2；
（2）解：HNO₃的物質(zhì)的量為0.025L×2mol/L=0.5mol，
生成NO的物質(zhì)的量為：

1.12L

22.4L/moL

=0.05mol，
所以與一定量Fe和Fe₂O₃的混合物反應(yīng)后溶液中含有的NO₃^-的物質(zhì)的量為0.5mol-0.05mol=0.45mol，
再向反應(yīng)后的溶液中加入1mol/L的NaOH溶液，要使鐵元素全部沉淀下來(lái)，所得溶液的溶質(zhì)為NaNO₃，
所以需要NaOH的物質(zhì)的量為：n（NaOH）=n（NO₃^-）=0.45mol，
則所加NaOH溶液的體積最少是

0.45mol

1mol/L

=0.45L，即450ml，故答案為：450ml；
（3）①該反應(yīng)方程式知，N₂和氧氣的關(guān)系式為1：1，所以生成N₂的體積等于氧氣的體積為11.2L，
故答案為：11.2L；
②生成物只有X₂為氣體，M=V_m×ρ=22.4L/mol×1.25g/L=28g/mol，故答案為：28g/mol．X元素形成的單質(zhì)是空氣中含量最多的氣體，則X是N元素，反應(yīng)后的氣體為N₂，11.2LX₂的物質(zhì)的量=

11.2L

22.4L/mol

=0.5mol，根據(jù)氮?dú)夂蚇₂Y₄的關(guān)系式知，反應(yīng)N₂Y₄的物質(zhì)的量為0.5mol，則M（N₂Y₄）=

16g

0.5mol

=32g/mol，N元素的相對(duì)原子質(zhì)量是14，所以Y的相對(duì)原子質(zhì)量是1，為H元素，所以結(jié)構(gòu)式為；
故答案為：28；；
（3）該反應(yīng)方程式中，O元素的化合價(jià)由0價(jià)變?yōu)閮r(jià)-2，所以若參加反應(yīng)1mol O₂，生成1mol的X₂，則轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量4mol，則生成0.5mol X₂，則轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量為2mol；故答案為：2mol．

點(diǎn)評(píng)：本題考查了根據(jù)方程式進(jìn)行物質(zhì)的量的計(jì)算，明確反應(yīng)方程式中各個(gè)物理量之間的關(guān)系是解本題關(guān)鍵，再結(jié)合基本公式來(lái)分析解答，難度不大．