17. 有不同濃度的NaOH溶液各取100mL分別通入SO2 1.12L(標(biāo)況),完全反應(yīng)后,分別得到不含結(jié)晶水的固體6.00g和7.00g,求這兩種溶液的不同濃度值(mol/L)?
分析:SO2與NaOH溶液反應(yīng),可能有三種情況:NaOH過量,所得固體為Na2SO3和NaOH的混合物;SO2部分過量,所得固體為Na2SO3和NaHSO3的混合物;SO2極大過量所得固體為NaHSO3,因此本題應(yīng)首先確定固體的成分。
(1)應(yīng)用極值法先確定兩個極值
a:設(shè)SO2與NaOH完全作用生成Na2SO3
b:設(shè)SO2極大過量,最終產(chǎn)物為NaHSO3
(2)討論確定產(chǎn)物
a:因,所以b g固體為Na2SO3和NaHSO3的混合物
b:因所以7 g固體為Na2SO3和NaOH的混合物
(3)計算
a:第一種情況,設(shè)生成Na2SO3為xmol,NaHSO3為ymol
b:第二種情況:因NaOH過量,所以H2SO2完全反應(yīng)。設(shè)參加反應(yīng)的NaOH為amol,生成Na2SO3為bmol,過量的NaOH為Cmol
16. 飽和烴A和不飽和烴B在常溫下均為氣體,其中A含C原子數(shù)多于B。
(1)將A、B按一定比例混合。1L混合氣完全燃燒后在同溫、同壓下得到3.6L CO2。試推斷該混合氣的可能組合及A、B混合時的體積比。將結(jié)果填入下表。
A的分子式 |
B的分子式 |
VA∶VB |
|
|
|
(2)1mol該混合氣體恰好能使含0.4mol溴的CCl4溶液完全褪色,推斷上述組合中符合該條件的A與B的分子式并填入下表
A的分子式 |
|
|
B的分子式 |
|
|
分析:(1)本題是用計算推理方法確定混合烴的組成。1L碳原子數(shù)為n的烷烴或烯烴充分燃燒均得到nL CO2。由題意推斷,該混合烴只能由碳原子數(shù)大于3.6的烷烴和碳原子數(shù)小于3.6的烯烴或炔烴組成。它們可能有四種組合,根據(jù)每種組合中烷烴和不飽和烴的碳原子數(shù)及燃燒后生成CO2的體積可能有四種組合,根據(jù)每種組合中烷烴和不飽和烴的碳原子數(shù)及燃燒后生成CO2的體積可確定A和B的體積比。例如:若A為C4H10,B為C2H4。設(shè)1升混合氣中含C4H10為x L,含C2H4為(1-x)L,它們充分燃燒后分別得到4x升CO2和2(1-x)L CO2,根據(jù)1升混合氣燃燒后得到3.6LCO2,可得4x+2(1-x)=3.6
也可用十字交叉來解:
其它組合可依此類推,于是得到:
組合的編號 |
A的分子式 |
B的分子式 |
|
① |
C4H10 |
C2H4 |
4∶1 |
② |
C4H10 |
C2H2 |
4∶1 |
③ |
C4H10 |
C3H6 |
3∶2 |
④ |
C4H10 |
C3H4 |
3∶2 |
(2)1L混合氣可使含0.4mol溴的CCl4溶液完全褪色,說明混合氣中不飽和烴與溴的物質(zhì)的量比為1∶2,符合這一條件的只有②、③的兩種組合。
A的分子式 |
C4H10 |
C4H10 |
B的分子式 |
C2H2 |
C3H6 |
15. 鎂條在空氣中燃燒生成氧化鎂和氮化鎂。將燃燒后的產(chǎn)物溶解在60毫升濃度為2.0mol/升的鹽酸中,再用20毫升0.5mol/升NaOH溶液中和多余的鹽酸,然后在此溶液中加過量的堿,把氨全部蒸出來,用稀HCl吸收,稀HCl增重0.17g,求鎂帶的質(zhì)量。
分析:此題涉及反應(yīng)較多,如按常規(guī)計算非常復(fù)雜,如巧用電荷守恒法可使計算大為簡化。
該題反應(yīng)變化的圖式:
在圖(B)中,根據(jù)電荷守恒,有下列關(guān)系:
14. 今有分子組成相差1個碳原子和若干個氫原子的兩種單烯烴的混合物,若取該單烯烴混合物的質(zhì)量為42g時,則其物質(zhì)的量已大于1mol。在溫度為120℃時向密閉容器中充入1mol混合烴和足量的氧氣,引燃,待反應(yīng)完全后,再恢復(fù)到120℃,容器內(nèi)的壓強(qiáng)比原來有所增大。
(1)試確定原混合烴中兩種單烯烴的分子組成。
(2)為了使該混合烴對氧氣的密度≥1.05g/cm3,且在上述條件下完全燃燒產(chǎn)生氣體增加的物質(zhì)的量≤0.3mol。通過計算,討論兩種烴的物質(zhì)的量之比應(yīng)滿足什么條件。
分析:
(1)取單烯烴混合物為42g時,其物質(zhì)的量>1mol。
∴混合烴的平均分子量≤42
∴該混合烴的組成C2H4和C3H6
(2)該混合烴的平均分子量≥33.6(1.05×32)
設(shè)混合烴中C3H6為x mol,C2H4為y mol
則
解得
又∵燃燒產(chǎn)物增加的物質(zhì)的量由C3H6燃燒所致
∴
∴C2H4的物質(zhì)的量≥0.4
∴
13. 向100g 25%的A醛溶液中加入B醛19g,B醛的分子式比A醛分子多一個CH2原子團(tuán)。用2g這種混合醛溶液與足量的銀氨溶液反應(yīng),析出了3.24g銀,問A醛和B醛各是什么醛?
分析:解題的關(guān)鍵是抓住3.24g銀的質(zhì)量求出混合醛的物質(zhì)的量,再根據(jù)混合醛的質(zhì)量,求出混合醛的平均分子量,最后用不等式的討論確定A醛和B醛。
設(shè)2g此溶液中A、B總的物質(zhì)的量為xmol
2g混合溶液中含有A醛和B醛的質(zhì)量為:
混合醛的平均分子量
設(shè)A醛、B醛分子式分別為,則A、B的分子量分別為14n+16、14n+30
12. 80℃,101.3千帕下,用下圖裝置進(jìn)行如下實驗。A、C兩筒內(nèi)分別裝有無色氣體。它們可能是NH3、O2、N2、H2S、NO、CO2等氣體,B管內(nèi)裝有固體。推動A的活塞使A筒中的氣體緩緩地全部通過B進(jìn)入C筒,C中的氣體由無色變成紅棕色,但其體積換算成同溫同壓下卻并未變化。
(1)C中發(fā)生的反應(yīng),其化學(xué)方程式是 。已知原C中的氣體為單一氣體,它是 。(若有多種可能答案,需一一列出。)將反應(yīng)后C筒中的氣體,用水吸收后,氣體體積,減小一半,則與水反應(yīng)前C中的氣體是 。(若有多種答案需一一列出。)
(2)若實驗開始前A、C中的氣體體積(換算成標(biāo)況)分別為1.40L和2.24L,且A中的氣體經(jīng)過B管后,B管增重1.40g,通過計算和推理可判定A中的氣體是 ,其質(zhì)量是 g。
分析:本題要求學(xué)生將分子量、物質(zhì)的量、氣體摩爾體積、化學(xué)方程式計算與元素及其化合物的性質(zhì)結(jié)合起來,根據(jù)試題給出的條件,進(jìn)行分析、推理和論證。
(1)由C筒中發(fā)生的化學(xué)現(xiàn)象氣體由無色變?yōu)榧t綜色,可判斷C中發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)為:2NO+O2=2NO2;又根據(jù)C筒中的氣體反應(yīng)后并無體積變化,可知C中為NO,由B管進(jìn)入C中氣體為純O2,反應(yīng)后O2并未過量。與水反應(yīng)后,氣體體積減半,已知與水反應(yīng)前C筒中的氣體為NO2和NO的混合氣。
(2)設(shè)與水反應(yīng)前C筒中NO2的體積為,NO為 ,根據(jù)題意列方程組:
由B管進(jìn)入C筒中的
若0.84L O2全部由A筒中來,則A中除O2外,另一種氣體的體積為1.40-0.84=0.56L,根據(jù)B管增重1.40g,該氣體的mol爾質(zhì)量為:
對照試題所給出的已知氣體中沒有一種氣體的mol爾質(zhì)量等于或大于56g/mol,因此該氣體不是其中的一種,也不可能是其中兩種或多種的混合氣。由此可以確定C筒的O2可能全部或部分是由A中的某氣體跟B管中的固體反應(yīng)而得。已知氣體能跟固體反應(yīng)生成O2的只有CO2:
討論:(1)若A中的氣體全部是CO2(即進(jìn)入C的O2全部由CO2和Na2O2反應(yīng)而得。)根據(jù)反應(yīng)方程式1.40L CO2與反應(yīng)生成O2的體積為(L)這與進(jìn)入C筒中O2的體積不符。(0.84 L)
(2)若A中的氣體是CO2和O2的混合氣。設(shè)A中CO2和O2的體積分別為。
根據(jù)題意
解題:
該結(jié)果與題設(shè)條件相符,所以A中的氣體是CO2和O2的混合氣體。
A中的氣體的質(zhì)量。
11. 現(xiàn)有氧化銅和碳粉的混合物共Amol,將它在隔絕空氣條件下加熱,反應(yīng)完全后,冷卻,得到殘留固體。
(1)寫出可能發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式
(2)若氧化銅在混合物中的量的比值為
問:x為何值時,殘留固體為何種物質(zhì)?寫出殘留固體的物質(zhì)的量與x值之間 的關(guān)系。將結(jié)果填入下表。
|
殘 留 固 體 |
|
x值 |
分 子 式 |
物質(zhì)的量 |
|
|
|
分析:(1)首先寫出有關(guān)的化學(xué)反應(yīng)方程式,根據(jù)化學(xué)方程式中有關(guān)物質(zhì)間的物質(zhì)的量的關(guān)系,分析當(dāng)CuO恰好完全反應(yīng)時,x值是多少?
按①式反應(yīng),x值為時,反應(yīng)物恰好反應(yīng);按②式反應(yīng),x值為時,反應(yīng)物恰好完全反應(yīng)。
(2)當(dāng)時,CuO過量,按C的量計算。
剩余CuO的物質(zhì)的量
(3)當(dāng)不足量,按CuO的量計算,生成銅的量為Ax。
(4)當(dāng)時,C過量,按②式中的CuO的量計算,生成銅為Ax,剩余C的物質(zhì)的量為:
將所得結(jié)果的有關(guān)數(shù)值填入下表:
x 值 |
殘 留 固 體 |
|
|
分 子 式 |
物 質(zhì) 的 量 |
|
Cu CuO |
2A(1-x) A(3x-2) |
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Cu |
Ax(或A) |
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Cu |
Ax |
|
Cu |
Ax(或) |
|
Cu C |
Ax A(1-2x) |
10. 兩種烴的混合氣體20mL,跟過量的氧氣混合點燃,當(dāng)產(chǎn)物通過濃H2SO4時,體積減小30mL,通過堿石灰后的體積又減少40mL(以上均換算成標(biāo)準(zhǔn)狀況的體積),問該混合物的組成可能有幾種?在各種可能組成中,每種烴各是多少?
分析:氣態(tài)烴的碳原子數(shù)都小于4。20mL混合烴完全燃燒生成40mL CO2和30mL水蒸氣,可知1mol混合烴平均含2mol C原子和3mol H原子,從而推知,該混合烴只能是C2H6和C2H2或C2H4和C2H2的混合物。
討論:
(1)若混合烴含有x mL C3H6,則含有(20-x)mL C2H2
由題意可知:
C2H2:20-5=15(mL)
(2)若混合烴含有y mL C2H4,則含有,
可能有兩種組合
9. 混合兩種未知物的溶液,生成1.25g沉淀,這個沉淀是二價金屬鹽。在1000℃灼燒,使沉淀完全分解,得到質(zhì)量為0.70g的固體金屬氧化物和另一種使石灰水變渾濁的無刺激性氣味的氣體。蒸發(fā)濾除沉淀后的溶液,得到2.0g干燥殘渣。在200℃時慢慢加熱殘渣,使它分解僅得到兩種產(chǎn)物:一種是氣態(tài)氧化物,標(biāo)況下的體積為0.56L,另一種是水,為0.90g,試確定未知物是什么,并寫出有關(guān)推理,計算過程及化學(xué)方程式。
分析:能使石灰水變渾濁且無刺激性氣味的氣體應(yīng)是CO2,故1.25g沉淀應(yīng)為碳酸鹽。
設(shè)碳酸鹽的分子式為MCO3
此二價金屬為Ca。
濾液蒸干后得2.0g殘渣,受熱分解為0.90g水和0.56L氣態(tài)氧化物。
此氣態(tài)氧化物的mol爾質(zhì)量為:
(g/mol)
分解產(chǎn)物的mol爾比:
H2O∶RxOy∶0.05∶0.0252∶1
分解產(chǎn)物為H2O和氣態(tài)氧化物,分解溫度為200℃,故此鹽為銨鹽,并不可能是碳酸銨或碳酸氫按(因分解產(chǎn)物是3種)
此鹽只能是NH4NO3
設(shè)其分解產(chǎn)物為H2O和NxOy
則對NxOy而言有
則
討論,均為正整數(shù),且只可能是1或2,
(1)若
(2)若
由此可肯定此鹽為NH4NO3,熱分解產(chǎn)物為H2O和N2O。
未知物是
8.某金屬R 7g跟足量的鹽酸反應(yīng),在標(biāo)準(zhǔn)狀況下,可得2.8L氫氣;11.2g該金屬可跟21.3g氯氣完全反應(yīng),生成相應(yīng)的氯化物,求該金屬的原子量。
分析:設(shè)R的原子量為m,兩種金屬氯化物的分子式分別為RClx和RCly
………①
………②
討論:(1)當(dāng) 不合理
(2)當(dāng) 合理
(3)當(dāng) 不合理
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