内容正文:
第5讲 物质的量 气体摩尔体积
复习目标
1.掌握物质的量、阿伏加德罗常数、摩尔质量、气体摩尔体积的含义并能进行简单的计算。2.理解阿伏加德罗定律并能进行有关气体体积、压强与物质的量关系的判断。
考点一 物质的量 摩尔质量
必备知识
1.物质的量
2.摩尔质量
能力提升
1.回答下列问题:
(1)质量相同的SO2和SO3的摩尔质量之比是 ,含氧原子个数比是 。
(2)标准状况下9.6 g 某气体体积与0.6 g 氢气体积相同,该气体的相对分子质量是 。
(3)1.204×1024个NH3分子所含的氢原子数与 mol CH4含有的氢原子数相同。
(4)ag H2SO4中含有b个氧原子,则阿伏加德罗常数可以表示为 。
(5)1.204×1024个CO2分子的摩尔质量是 。
(6)12.4g Na2R含Na+0.4 mol,则Na2R的摩尔质量为 ,R的相对原子质量为 。
2.我国政府承诺2030年前实现“碳达峰”,使二氧化碳的排放不再增长,达到峰值之后逐步降低。CO2的减排已经引起国际社会的广泛关注,我国科学家实现了CO2高选择性、高稳定性加氢合成(CH4O)。设NA为阿伏加德罗常数的值。
(1)CH4O的摩尔质量为 g·mol-1。
(2)0.2mol H2O中所含氢原子的数目为 。
(3) g水中所含氢原子的数目与1mol CH4O所含氢原子数相同。
(4)含有0.1NA个氧原子的CO2质量为 g。
(5)CH4O在点燃的条件下,完全燃烧生成CO2和H2O,化学反应方程式: ;16g CH4O完全燃烧需要消耗O2的体积为 (标准状况)。
总结归纳
计算判断物质中所含指定微粒数目的技巧
弄清楚微粒与所给物质的关系:原子(或电子)的物质的量=分子(或特定组合)的物质的量×1个分子(或特定组合)中所含这种原子(或电子)的个数。如:第2题中,Na0.35CoO2·1.3H2O是一个整体,计算对象氧原子、氢原子为部分,它们的关系为Na0.35CoO2·1.3H2O~3.3O~2.6H。
考点二 气体摩尔体积 阿伏加德罗定律
必备知识
1.气体摩尔体积
2.阿伏加德罗定律
(1)阿伏加德罗定律:同温、同压下,同体积的任何气体具有相同的分子数或物质的量。
(2)阿伏加德罗定律的推论
同温、同压下
气体的体积之比等于分子数之比:V1∶V2=N1∶N2
气体的摩尔质量之比等于密度之比:M1∶M2=ρ1∶ρ2
同温、同体积下
气体的压强之比等于物质的量之比:p1∶p2=n1∶n2
能力提升
1.完成下列两小题的计算:
(1)现有14.4gCO和CO2的混合气体,在标准状况下其体积为8.96L。
①该混合气体的平均摩尔质量为 ,混合气体中碳原子的个数为 (用NA表示阿伏加德罗常数)。
②将混合气体依次通过如图所示装置,最后收集在气球中(实验在标准状况下测定)。
气球中收集到的气体的摩尔质量为 ,气球的体积为 。
(2)固体中含有部分。取该固体充分加热,产生的气体依次通过浓硫酸(增重)和碱石灰(增重)。请计算:
①加热分解产生的气体中在标准状况下的体积为 L。
②固体中的质量为 g。
③固体中的值为 。
2.电解水实验原理如下图所示,假设现在在 101kPa 的条件下电解了 3.6g H2O,请通过计算回答下列问题:
(1)生成的 O2的物质的量为 。
(2)生成的 H2和 O2的体积之比为 。
(3)NA表示阿伏加德罗常数的值, 右侧试管所收集气体的电子数为 。
(4)经测定所得 H2的体积为 4.9L,已知空气的平均摩尔质量为 29g/mol,则该条件下空气的密度约为 g/L (保留一位小数)。
(5)将收集到的 H2恒温压缩至与O2体积相等,则此时H2的压强为 kPa。
(1)若将所得的 H2 和 O2混合在一起,则该条件下所得混合气体的平均相对分子质量为 。
(7)现有两个钢瓶,分别装有等质量的 H2和 O2,则他们的分子数之比为 。
总结归纳
求气体摩尔质量(M)的常用方法
(1)根据物质的质量(m)和物质的量(n):M=。
(2)根据一定质量(m)的物质中微粒数目(N)和阿伏加德罗常数(NA):M=。
(3)根据标准状况下气体的密度ρ:M=ρ×22.4 L·mol-1。
(4)根据气体的相对密度(D=):=D。
(5)对于混合气体,求其平均摩尔质量,上述计算式仍然成立;还可以用下式计算:=M1×a%+M2×b%+M3×c%……,a%、b%、c%……指混合气体中各成分的物质的量分数(或体积分数)。
三、阿伏加德罗定律应用
1.物质的量在计算中有广泛的应用,请完成下列各小题:
(1)40.5g金属氯化物MCl2中含0.6molCl-,则该氯化物的摩尔质量为 ;
(2)由CO、CO2两气体组成的混合气体12.8g,标准状况下体积为8.96L,则CO、CO2的物质的量之比为 ;
(3)甲、乙两烧杯中分别盛有200mL浓度均为2mol/L的HCl溶液与NaOH溶液,向两烧杯中分别加入等质量的Al,反应结束后测得同温同压下生成气体的体积之比为2:5,加入Al的质量为 ;(保留两位有效数字)
(4)室温下,某容积固定的密闭容器由可移动的挡板(厚度可忽略)隔成A、B两室,分别向A、B两室充入H2、O2的混合气体和1mol空气,此时活塞的位置如图所示。
①A室混合气体的物质的量为 ;
②实验测得A室混合气体的质量为34g,若将A室H2、O2的混合气体点燃,恢复原温度后,最终挡板停留的位置在 刻度,容器内气体压强与反应前气体压强之比为 。
2.回答下列问题。
(1)在标准状况下有:①6.72L,②13.6g,③个分子,④0.2mol。下列对这四种气体的描述正确的是 。
a.体积③>②>①>④ b.密度③>②>④>①
c.质量③>②>①>④ d.氢原子个数①>②>③>④
(2)如图所示,一密闭气缸被一不漏气但可滑动的活塞隔开分成两部分。反应前,左边充有,右边充有、的混合气体;20℃时,将右边混合气体点燃,反应后冷却到20℃时,若活塞最终静置于气缸的中央(液体体积忽略不计)。则反应前容器中和的物质的量之比可能为 或 。
(3)25℃条件下,ag某气体所占体积为bL则该气体的摩尔质量为 。
(4)15.6g中含的物质的量为0.4mol,则中X的相对原子质量是 。
(5)1mol与 g含有相同数目的H原子。
技巧点拨
应用阿伏加德罗定律解题的一般思路
第一步,分析“条件”:分析题干中的条件,找出相同与不同。
第二步,明确“要求”:分析题目要求,明确所要求的比例关系。
第三步,利用“规律”:利用阿伏加德罗定律及其推论,根据条件和要求进行判断。
真题测评
1.设NA为阿伏伽德罗常数的值,下列说法正确的是
A.标准状况下,2.24L乙醇中碳氢键的数目为0.5NA
B.1L0.1 mol·L-1碳酸钠溶液中含有的氧原子数为0.4NA
C.0.1 mol KI与0.1 mol FeCl2在溶液中反应转移的电子数为0.1NA
D.0.1 mol乙烯和乙醇的混合物完全燃烧所消耗的氧分子数为0.3NA
2.设NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是( )
A.高温下,0.2mol Fe与足量水蒸气反应,生成的H2分子数目为0.3NA
B.室温下,1L pH=13的NaOH溶液中,由水电离的OH﹣离子数目为0.1NA
C.氢氧燃料电池正极消耗22.4L(标准状况)气体时,电路中通过的电子数目为2NA
D.5NH4NO32HNO3+4N2↑+9H2O反应中,生成28g N2时,转移的电子数目为3.75NA
3.常温常压下,电化学还原制氨气的总反应方程式:,设为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是
A.水中含有的孤电子对数为
B.每产生失去的电子数为
C.氨水中,含有的分子数少于
D.消耗(已折算为标况)时,产生的分子数为
4.NA代表阿伏加 德罗常数的值。下列说法正确的是
A.1molHC≡CH分子中所含σ键数为5 NA
B.1L0.1 mol·L-1的Na2CO3溶液含的数目为0.1 NA
C.78 g Na2O2与足量水完全反应,电子转移数为NA
D.标准状况下,2.24 L C2H5OH所含氢原子数为0.6 NA
5.下列叙述正确的是
A.1.00mol NaCl中含有6.02×1023个NaCl分子
B.1.00mol NaCl中,所有Na+的最外层电子总数为8×6.02×1023
C.欲配制1.00L ,1.00mol.L-1的NaCl溶液,可将58.5g NaCl溶于1.00L水中
D.电解58.5g熔融的NaCl,能产生22.4L氯气(标准状况)、23.0g金属钠
拓展精炼
1.二氧化氯是一种高效的消毒剂。工业上可采用亚氯酸钠溶液和盐酸混合制取。设为阿伏加德罗常数的值,下列有关说法错误的是
A.固体溶于亚氯酸所得溶液显中性,的数目为
B.中含有的中子数为
C.生成时,转移电子数为
D.的盐酸中含的总数为
2.下列说法正确的是
A.同温同压下质量相同的O2和O3的原子数之比是2∶3
B.5.6 g CO和22.4 L CO2含有的碳原子数一定相等
C.20℃,1×105Pa时,相同体积的O2和CO2具有相同的分子数
D.当气态物质的体积为22.4 L时,该气体一定处于标准状况
3.用表示阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是
A.葡萄糖中含有的羟基数目为
B.邻苯二酚可以与反应
C.与含的盐酸溶液反应,转移电子数目为
D.晶体中,六元环的个数为
4.设为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是
A.标准状况下,7.8 g苯中所含的碳氢键数为0.6
B.通常状况下,等物质的量的和所含的氢原子总数均为4
C.将0.1 mol 滴入溶液中,可得到0.2个AgCl
D.0.1 mol 与足量的反应,生成的分子数为0.1
5.设为阿伏加德罗常数的值,则下列说法正确的是
A.一定条件下,与在一密闭容器中充分反应得到的分子数为
B.含的溶液中和数目之和为
C.常温下,纯水中含有的数目为
D.电解精炼铜时,当阳极质量减小时转移的电子数目为
6.设为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是
A.固体中含有的阴阳离子总数为
B.标准状况下,所含分子数等于
C.一定条件下,将与足量在密闭容器中充分反应,转移的电子数为
D.与足量硫粉完全反应,转移的电子数为
7.设为阿伏加德罗常数的值。下列叙述正确的是
A.标准状况下,2.24L氯仿中所含的分子数为
B.1mol羟基(-OH)所含的电子数与所含的电子数相等
C.光照条件下,与足量反应生成的分子数为
D.标准状况下,中所含的C-C键数目为
8.设NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法错误的是
A.中所含电子数目为1.8NA
B.溶于水中,得到的数目小于0.1NA
C.与在光照下充分反应,生成的分子数目为NA
D.常温常压下,28gCO和的混合气体中所含原子数目为2NA
9.设为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是
A.1 L 0.1 mol/L的溶液中含有氧原子数为
B.标准状况下,22.4 L 中含有共价键数目为
C.过量的铁粉在71 g的氯气中燃烧,转移的电子数为
D.28 g CO和的混合气体中含有原子总数为
10.室温下某容积固定的密闭容器由可移动的活塞隔成甲、乙两室,向甲中充入一定量的H2、Cl2混合气体,乙中充入16 g CH4气体,此时活塞位置如图。下列有关说法正确的是
A.该图表明,甲室的压强是乙室的2倍,气体分子数量也是乙室的2倍
B.甲室中H2、Cl2的总质量不能确定,但总的物质的量一定是2 mol
C.将甲室的混合气体充分反应,恢复至室温,最终活塞停留的位置应是刻度3处
D.若甲室混合气体密度是同温同压时H2密度的30倍,则甲室通入的气体是32 g
11.氧化还原反应在工业生产、环保及科研中有广泛的应用,请根据以下信息,结合所掌握的化学知识,回答下列问题:
I.酸性KMnO4在生活、卫生医疗中常用作消毒剂。
(1)取300mL0.2mol·L-1的KI溶液与一定量的酸性KMnO4溶液恰好反应,生成等物质的量的I2和KIO3,则转移电子的物质的量是 mol。
(2)测定KMnO4样品的纯度可用标准Na2S2O3溶液进行滴定,配平上述反应的离子方程式 :++=+ +。
II.钒性能优良,用途广泛,有金属“维生素”之称。
(3)将废钒催化剂(主要成分为V2O5)与稀硫酸、K2SO3溶液混合,充分反应后生成VO2+,该反应中氧化剂和还原剂的物质的量之比为 。
(4)V2O5能与盐酸反应生成VO2+和一种黄绿色气体,该黄绿色气体能与Na2SO3溶液反应而被吸收,则SO、Cl-、VO2+的还原性由强到弱的顺序是 。
(5)偏钒酸铵在加热条件下反应会生成V2O5、NH3和H2O。V2O5在氮气氛围中,碳高温条件下还原氮气制备VN,还生成一种具有还原性的气体,则该反应的化学方程式为 。生成标况下22.4L该还原性气体时,反应转移电子数为 。
12.化学计量在化学中占有重要地位,请回答下列问题:
(1)质量分数为30%的硫酸溶液和10%的硫酸溶液等体积混合,则混合溶液的质量分数 20%(填“>”、“<”或“=”)
(2)在标准状况下,含有个氦原子的氦气的体积约为 。
(3)如下图所示,气缸的总体积一定,内部被活塞隔成Ⅰ、Ⅱ两部分,活塞可以自由移动,也可以固定。标准状况下,向Ⅰ中充入16g,Ⅱ中充入8g,则当活塞不再移动时,Ⅰ、Ⅱ两部分体积比为 。
(4)准确称取6.00克铝土矿样品(含、,),将其放入盛有100mL溶液的烧杯中,充分反应后滤出沉淀物。在滤液X中加入10mol/L的NaOH,产生的沉淀的质量w与所加NaOH溶液的体积V之间有如图所示的关系。求:
①分析图象可知滤液X中所含有的溶质成分为 。(填化学式)。溶液的物质的量浓度是 。
②若图中时,用于沉淀所消耗的NaOH溶液的体积是 ,铝土矿样品中的质量分数为 ,的质量分数为 。
③a值的变化范围是 ,在这个范围内,a值越大, 的质量分数越小。
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第5讲 物质的量 气体摩尔体积
复习目标
1.掌握物质的量、阿伏加德罗常数、摩尔质量、气体摩尔体积的含义并能进行简单的计算。2.理解阿伏加德罗定律并能进行有关气体体积、压强与物质的量关系的判断。
考点一 物质的量 摩尔质量
必备知识
1.物质的量
2.摩尔质量
能力提升
1.回答下列问题:
(1)质量相同的SO2和SO3的摩尔质量之比是 ,含氧原子个数比是 。
(2)标准状况下9.6 g 某气体体积与0.6 g 氢气体积相同,该气体的相对分子质量是 。
(3)1.204×1024个NH3分子所含的氢原子数与 mol CH4含有的氢原子数相同。
(4)ag H2SO4中含有b个氧原子,则阿伏加德罗常数可以表示为 。
(5)1.204×1024个CO2分子的摩尔质量是 。
(6)12.4g Na2R含Na+0.4 mol,则Na2R的摩尔质量为 ,R的相对原子质量为 。
【答案】(1) 4:5
(2)32
(3)1.5
(4)
(5)44g/mol
(6) 62g/mol 16
【详解】(1)质量相同的SO2和SO3的摩尔质量之比是=;质量相同的SO2和SO3含氧原子个数比是=;
(2)标准状况下9.6 g 某气体体积与0.6 g 氢气体积相同,该气体的相对分子质量是=32;
(3)1.204×1024个NH3分子所含的氢原子数为1.204×1024×3,含有相同氢原子数CH4的物质的量为=1.5 mol;
(4)ag H2SO4中含有b个氧原子,则阿伏加德罗常数可以表示为=;
(5)摩尔质量与分子数目无关,CO2的摩尔质量是44g/mol;
(6)0.2 mol Na2R含Na+0.4 mol,则Na2R的摩尔质量为=62g/mol;R的相对原子质量为62-23×2=16。
2.我国政府承诺2030年前实现“碳达峰”,使二氧化碳的排放不再增长,达到峰值之后逐步降低。CO2的减排已经引起国际社会的广泛关注,我国科学家实现了CO2高选择性、高稳定性加氢合成(CH4O)。设NA为阿伏加德罗常数的值。
(1)CH4O的摩尔质量为 g·mol-1。
(2)0.2mol H2O中所含氢原子的数目为 。
(3) g水中所含氢原子的数目与1mol CH4O所含氢原子数相同。
(4)含有0.1NA个氧原子的CO2质量为 g。
(5)CH4O在点燃的条件下,完全燃烧生成CO2和H2O,化学反应方程式: ;16g CH4O完全燃烧需要消耗O2的体积为 (标准状况)。
【答案】(1)32
(2)0.4NA
(3)36
(4)2.2
(5) 2CH3OH+3O2=2CO2+4H2O 16.8 L
【详解】(1)摩尔质量在数值上等于相对分子质量,单位是g/mol,CH4O的摩尔质量为32 g·mol-1;
(2)0.2mol H2O中所含0.2mol×2=0.4mol氢原子,数目为N=n NA =0.4NA;
(3)1mol CH4O所含氢原子数1mol×4 ×NAmol-1 =4 NA,与2mol水中所含氢原子的数目相同,水的质量为m=nM=2mol×18g/mol=36g;
(4)含有0.1NA个氧原子即0.1molO原子,CO2的物质的量为0.05mol,质量为m=nM=0.05mol×44g/mol=2.2g;
(5)CH4O在氧气中完全燃烧生成CO2和H2O,化学反应方程式:2CH3OH+3O2=2CO2+4H2O,16g CH4O的物质的量为,完全燃烧需要消耗0.75molO2,标准状况的体积为V=n∙Vm=0.75mol×22.4L/mol=16.8L。
总结归纳
计算判断物质中所含指定微粒数目的技巧
弄清楚微粒与所给物质的关系:原子(或电子)的物质的量=分子(或特定组合)的物质的量×1个分子(或特定组合)中所含这种原子(或电子)的个数。如:第2题中,Na0.35CoO2·1.3H2O是一个整体,计算对象氧原子、氢原子为部分,它们的关系为Na0.35CoO2·1.3H2O~3.3O~2.6H。
考点二 气体摩尔体积 阿伏加德罗定律
必备知识
1.气体摩尔体积
2.阿伏加德罗定律
(1)阿伏加德罗定律:同温、同压下,同体积的任何气体具有相同的分子数或物质的量。
(2)阿伏加德罗定律的推论
同温、同压下
气体的体积之比等于分子数之比:V1∶V2=N1∶N2
气体的摩尔质量之比等于密度之比:M1∶M2=ρ1∶ρ2
同温、同体积下
气体的压强之比等于物质的量之比:p1∶p2=n1∶n2
能力提升
1.完成下列两小题的计算:
(1)现有14.4gCO和CO2的混合气体,在标准状况下其体积为8.96L。
①该混合气体的平均摩尔质量为 ,混合气体中碳原子的个数为 (用NA表示阿伏加德罗常数)。
②将混合气体依次通过如图所示装置,最后收集在气球中(实验在标准状况下测定)。
气球中收集到的气体的摩尔质量为 ,气球的体积为 。
(2)固体中含有部分。取该固体充分加热,产生的气体依次通过浓硫酸(增重)和碱石灰(增重)。请计算:
①加热分解产生的气体中在标准状况下的体积为 L。
②固体中的质量为 g。
③固体中的值为 。
【答案】(1) 36g/mol 0.4NA 28g/mol 4.48
(2) 0.896 6.72 4
【详解】(1)设混合气体中CO的物质的量为xmol,CO2的物质的量为ymol,则根据混合物的质量为14.4g可得:28x+44y=14.4 ①;根据气体的体积为8.96L即物质的量为0.4mol可得:x+y=0.4 ②,解①②得:x=0.2mol、y=0.2mol,气体共为0.4mol,则;
①根据M=m/n可知,该混合气体的平均摩尔质量为=36g/mol;
答案是:36g/mol;由于CO和CO2中均含1个碳原子,故0.2molCO和0.2molCO2中共含0.4molC原子即0.4NA个,故答案为0.4NA;
②将混合气体依次通过如图所示装置,二氧化碳与氢氧化钠反应,经浓硫酸干燥,得到的气体为CO,气球中收集到的气体为CO,摩尔质量为28g/mol;气球中收集到的气体为CO,标况下体积V=0.2mol×22.4L/mol=4.48L;
(2)①加热固体样品,NaHCO3受热分解成Na2CO3、CO2和H2O,Na2CO3∙nH2O受热失去结晶水,通过浓硫酸增重的为H2O的质量,通过碱石灰增重的为CO2的质量,据此进行分析。
碱石灰增重质量为1.76g,故生成CO2的质量为1.76g,根据==0.04mol,标准状况下,;
②,由于生成的CO2的物质的量为0.04mol,故NaHCO3的物质的量为0.08mol,根据可得,NaHCO3的质量为6.72g。
③NaHCO3分解出的H2O为0.04mol,即0.72g,浓硫酸共吸水1.44g,故有1.44g-0.72g=0.72gH2O来源于Na2CO3∙nH2O受热失去结晶水,即0.04mol;又固体样品中NaHCO3的质量为6.72g,则Na2CO3∙nH2O的质量为8.50g-6.72g=1.78g,其中结晶水0.72g,则Na2CO3质量为1.06g,即0.01mol,故Na2CO3和H2O的物质的量之比为1:4,因此固体中Na2CO3∙nH2O的n值为4。
2.电解水实验原理如下图所示,假设现在在 101kPa 的条件下电解了 3.6g H2O,请通过计算回答下列问题:
(1)生成的 O2的物质的量为 。
(2)生成的 H2和 O2的体积之比为 。
(3)NA表示阿伏加德罗常数的值, 右侧试管所收集气体的电子数为 。
(4)经测定所得 H2的体积为 4.9L,已知空气的平均摩尔质量为 29g/mol,则该条件下空气的密度约为 g/L (保留一位小数)。
(5)将收集到的 H2恒温压缩至与O2体积相等,则此时H2的压强为 kPa。
(1)若将所得的 H2 和 O2混合在一起,则该条件下所得混合气体的平均相对分子质量为 。
(7)现有两个钢瓶,分别装有等质量的 H2和 O2,则他们的分子数之比为 。
【答案】 0.1mol 2:1 1.6NA 1.2 202 12 16:1
【分析】电解水时,发生如下反应:2H2O2H2↑+O2↑,此时生成H2与O2的体积之比为2:1。
【详解】(1)生成的 O2 的物质的量为=0.1mol。答案为:0.1mol;
(2)由反应方程式可知,生成的 H2 和 O2 的物质的量之比为2:1,则相同条件下的体积之比为2:1。答案为:2:1;
(3)从左、右两边试管内气体的体积判断,右侧试管所收集气体为O2,其电子数为0.1mol ×16NA =1.6NA。答案为:1.6NA;
(4)Vm==24.5L/mol,已知空气的平均摩尔质量为 29g/mol,则该条件下空气的密度约为=1.2g/L。答案为:1.2;
(5)反应生成的O2,所在环境内的压强为101kPa,此时收集到H2的压强也为101kPa,恒温压缩至与O2体积相等,则此时H2的体积变为原来的一半,压强变为原来的二倍,压强为101kPa ×2=202kPa。答案为:202;
(1)若将所得的 H2 和 O2 混合在一起,若H2为2mol,则O2为1mol,则该条件下所得混合气体的平均相对分子质量为=12。答案为:12;
(7)现有两个钢瓶,分别装有等质量的 H2 和 O2(都设为1g),则他们的分子数之比为:=16:1。答案为:16:1。
【点睛】利用阿伏加德罗定律的推论,同温同压下,两种气体的密度之比等于相对分子质量之比。
总结归纳
求气体摩尔质量(M)的常用方法
(1)根据物质的质量(m)和物质的量(n):M=。
(2)根据一定质量(m)的物质中微粒数目(N)和阿伏加德罗常数(NA):M=。
(3)根据标准状况下气体的密度ρ:M=ρ×22.4 L·mol-1。
(4)根据气体的相对密度(D=):=D。
(5)对于混合气体,求其平均摩尔质量,上述计算式仍然成立;还可以用下式计算:=M1×a%+M2×b%+M3×c%……,a%、b%、c%……指混合气体中各成分的物质的量分数(或体积分数)。
三、阿伏加德罗定律应用
1.物质的量在计算中有广泛的应用,请完成下列各小题:
(1)40.5g金属氯化物MCl2中含0.6molCl-,则该氯化物的摩尔质量为 ;
(2)由CO、CO2两气体组成的混合气体12.8g,标准状况下体积为8.96L,则CO、CO2的物质的量之比为 ;
(3)甲、乙两烧杯中分别盛有200mL浓度均为2mol/L的HCl溶液与NaOH溶液,向两烧杯中分别加入等质量的Al,反应结束后测得同温同压下生成气体的体积之比为2:5,加入Al的质量为 ;(保留两位有效数字)
(4)室温下,某容积固定的密闭容器由可移动的挡板(厚度可忽略)隔成A、B两室,分别向A、B两室充入H2、O2的混合气体和1mol空气,此时活塞的位置如图所示。
①A室混合气体的物质的量为 ;
②实验测得A室混合气体的质量为34g,若将A室H2、O2的混合气体点燃,恢复原温度后,最终挡板停留的位置在 刻度,容器内气体压强与反应前气体压强之比为 。
【答案】(1)135g/mol
(2)3∶1
(3)9.0g
(4) 2mol 2 1:2
【详解】(1)1molMCl2含有2mol的Cl-,所以含有0.6molCl-的MCl2的物质的量为,则该氯化物的摩尔质量;
(2)标准状况下,8.96L气体的物质的量为,设CO、CO2的物质的量分别为xmol、ymol,则得方程组:,解得x=0.3,y=0.1,则CO、CO2的物质的量之比为3∶1;
(3)HCl和NaOH的物质的量均为,由2A1+6HCl=2AlCl3+3H2↑,2A1+2NaOH+6H2O=2Na[Al(OH)4]+3H2↑可知,若铝在两溶液中均不足,Al完全反应,则产生的气体体积之比应为1∶1,若铝在两溶液中均过量,HCl、NaOH完全反应, 则产生的气体体积之比应为1∶3,而1∶3<V(甲)∶V(乙)=2∶5<1∶1,故盐酸与Al反应时Al有剩余,氢氧化钠溶液与Al反应时Al完全反应,由方程式可知,Al与盐酸反应生成H2为,则Al与NaOH溶液反应生成H2为,由方程式可知,故铝的质量为,因保留两位有效数字,故答案为9.0g;
(4)①从图中可以看出,A室充入H2、O2的混合气体,占4格,B室充入1mol空气,占2格,则A室混合气体的物质的量为2mol;
②实验测得A室混合气体的质量为34g,设H2的物质的量为x,则O2的物质的量为2-x,则2x + 32(2-x)= 34,x =1mol;若将A室H2、O2的混合气体点燃,恢复原温度后,剩余O2为0.5mol,而空气为1mol,共有6格,其中空气占4格,剩余O2占2格,所以最终挡板停留的位置在2刻度,容器内气体压强与反应前气体压强之比为1.5mol∶ 3mol =1∶2。
2.回答下列问题。
(1)在标准状况下有:①6.72L,②13.6g,③个分子,④0.2mol。下列对这四种气体的描述正确的是 。
a.体积③>②>①>④ b.密度③>②>④>①
c.质量③>②>①>④ d.氢原子个数①>②>③>④
(2)如图所示,一密闭气缸被一不漏气但可滑动的活塞隔开分成两部分。反应前,左边充有,右边充有、的混合气体;20℃时,将右边混合气体点燃,反应后冷却到20℃时,若活塞最终静置于气缸的中央(液体体积忽略不计)。则反应前容器中和的物质的量之比可能为 或 。
(3)25℃条件下,ag某气体所占体积为bL则该气体的摩尔质量为 。
(4)15.6g中含的物质的量为0.4mol,则中X的相对原子质量是 。
(5)1mol与 g含有相同数目的H原子。
【答案】(1)abc
(2) 3:4 3:7
(3)
(4)32
(5)27
【详解】(1)①6.72L,②13.6g,③个分子,④0.2mol的物质的量分别为:①0.3mol,②0.4mol,③0.5mol,④0.2mol;
a.根据阿伏伽德罗定律,体积比为物质的量比,则体积③>②>①>④,正确;
b.根据阿伏伽德罗定律,密度比为相对分子质量比,则密度③>②>④>①,正确;
c.①0.3mol,②0.4mol,③0.5mol,④0.2mol的质量分别为①4.8g,②13.6g,③18.25g,④3.4;故质量③>②>①>④,正确;
d.①0.3mol,②0.4mol,③0.5mol,④0.2mol的氢原子的物质的量分别为①1.2mol,②0.8mol,③0.5mol,④0.6mol,故氢原子个数①>②>④>③,错误;
故选abc;
(2)假设左室中N2的物质的量为1mol,反应前,左右两室气体的体积之比为1:3,则反应前右室混合气体的总物质的量为5mol,点燃右室气体,发生反应2H2+O22H2O,反应后,活塞处于中央位置,左右两室气体体积相等,则两室中气体的物质的量相等,右室剩余气体的物质的量为1mol,反应气体共4mol,设反应的H2、O2的物质的量分别为amol、bmol,则a=2b、a+b=4,解得、;若氢气过量,反应前容器中N2和O2的物质的量之比;若氧气过量,反应前容器中N2和O2的物质的量之比;
(3)25℃条件下,气体的摩尔体积为24.5L/mol,则ag某气体所占体积为bL则该气体的摩尔质量为;
(4)15.6g中含的物质的量为0.4mol,则为0.2mol,的相对分子质量为,则X的相对原子质量是78-23×2=32。
(5)1mol与含有相同数目的H原子,则水为27g。
技巧点拨
应用阿伏加德罗定律解题的一般思路
第一步,分析“条件”:分析题干中的条件,找出相同与不同。
第二步,明确“要求”:分析题目要求,明确所要求的比例关系。
第三步,利用“规律”:利用阿伏加德罗定律及其推论,根据条件和要求进行判断。
真题测评
1.设NA为阿伏伽德罗常数的值,下列说法正确的是
A.标准状况下,2.24L乙醇中碳氢键的数目为0.5NA
B.1L0.1 mol·L-1碳酸钠溶液中含有的氧原子数为0.4NA
C.0.1 mol KI与0.1 mol FeCl2在溶液中反应转移的电子数为0.1NA
D.0.1 mol乙烯和乙醇的混合物完全燃烧所消耗的氧分子数为0.3NA
【答案】D
【详解】A. 标准状况下乙醇是液体,不能利用气体摩尔体积计算2.24L乙醇中碳氢键的数目,A错误;
B. 1L0.1 mol·L-1碳酸钠溶液中含有的氧原子数大于0.4NA,溶剂水中还含有大量氧原子,B错误;
C. KI与FeCl2在溶液中不反应,C错误;
D. 乙醇的分子式可写作C2H4·H2O,所以0.1 mol乙烯和乙醇的混合物完全燃烧所消耗的氧分子数为0.3NA,D正确。
答案选D。
2.设NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是( )
A.高温下,0.2mol Fe与足量水蒸气反应,生成的H2分子数目为0.3NA
B.室温下,1L pH=13的NaOH溶液中,由水电离的OH﹣离子数目为0.1NA
C.氢氧燃料电池正极消耗22.4L(标准状况)气体时,电路中通过的电子数目为2NA
D.5NH4NO32HNO3+4N2↑+9H2O反应中,生成28g N2时,转移的电子数目为3.75NA
【答案】D
【详解】A.高温下,Fe与水蒸气反应生成四氧化三铁,四氧化三铁中Fe的化合价为价,因此Fe失去电子的物质的量为:,根据得失电子守恒,生成H2的物质的量为:,因此生成的H2分子数目为,A错误;
B. 室温下,1 LpH=13的NaOH溶液中H+浓度为c(H+)=10-13mol/L,且H+全部由水电离,由水电离的OH-浓度等于水电离出的H+浓度,因此由水电离的OH-为10-13mol/L×1L=10-13mol,B错误;
C. 氢氧燃料电池正极上氧气发生得电子的还原反应,当消耗标准状况下22.4L气体时,电路中通过的电子的数目为,C错误;
D.该反应中,生成28 g N2时,转移的电子数目为3.75NA,D正确;
故答案为D。
3.常温常压下,电化学还原制氨气的总反应方程式:,设为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是
A.水中含有的孤电子对数为
B.每产生失去的电子数为
C.氨水中,含有的分子数少于
D.消耗(已折算为标况)时,产生的分子数为
【答案】D
【详解】A.H2O分子中孤电子对数为=2,H2O的物质的量为=0.5mol,含有的孤电子对数为,故A错误;
B.该反应中N2中N元素化合价由0价下降到-3价,34g的物质的量为=2mol,每产生,得到6mol电子,数目为6NA,故B错误;
C.氨水的体积未知,无法计算的分子数,故C错误;
D.的物质的量为0.5mol,由方程式可知,消耗0.5mol,产生的0.75mol,数目为,故D正确;
故选D。
4.NA代表阿伏加 德罗常数的值。下列说法正确的是
A.1molHC≡CH分子中所含σ键数为5 NA
B.1L0.1 mol·L-1的Na2CO3溶液含的数目为0.1 NA
C.78 g Na2O2与足量水完全反应,电子转移数为NA
D.标准状况下,2.24 L C2H5OH所含氢原子数为0.6 NA
【答案】C
【详解】A. HC≡CH中含有3个σ键和2个π键,所以1molHC≡CH分子中所含σ键数为3 NA,所以A错。
B.因为会发生水解反应,所以1L0.1 mol·L-1的Na2CO3溶液含的数目小于0.1 NA,所以B错。
C. Na2O2和水反应生成1molO2,转移电子数为2mol,78 g Na2O2是1mol,只能产生0.5molO2,所以电子转移数为NA,所以C对。
D. 标准状况下,C2H5OH是液体,不是气体,所以不能用来计算,所以D错。
5.下列叙述正确的是
A.1.00mol NaCl中含有6.02×1023个NaCl分子
B.1.00mol NaCl中,所有Na+的最外层电子总数为8×6.02×1023
C.欲配制1.00L ,1.00mol.L-1的NaCl溶液,可将58.5g NaCl溶于1.00L水中
D.电解58.5g熔融的NaCl,能产生22.4L氯气(标准状况)、23.0g金属钠
【答案】B
【详解】A、因NaCl为离子化合物,则不存在NaCl分子,故A错误;
B、因Na+的最外层电子总数为8电子稳定结构,则最外层电子的物质的量为8mol,其电子总数为8×6.02×1023,故B正确;
C、欲配制1.00L,1.00mol.L-1的NaCl溶液,可将58.5g NaCl溶于适量水中,配成1L溶液,而不是溶于1L的水中,故C错误;
D、NaCl的物质的量为=1mol,则电解58.5g熔融的NaCl,1molNaCl生成0.5mol氯气,能产生0.5mol×22.4L/mol=11.2L氯气(标准状况),而不是22.4L氯气,故D错误;
故选B。
拓展精炼
1.二氧化氯是一种高效的消毒剂。工业上可采用亚氯酸钠溶液和盐酸混合制取。设为阿伏加德罗常数的值,下列有关说法错误的是
A.固体溶于亚氯酸所得溶液显中性,的数目为
B.中含有的中子数为
C.生成时,转移电子数为
D.的盐酸中含的总数为
【答案】D
【详解】A.1mol NaClO2固体溶于亚氯酸所得溶液显中性,根据电荷守恒,的数目为NA,故A正确;
B.18gH218O的物质的量为0.9mol,含有的中子数为9NA,故B正确;
C.生成1mol CIO2时,转移电子数为NA,故 C正确;
D.1mol·L-1的盐酸的体积未知,无法计算含 CI-的总数,故D错误;
故选D。
2.下列说法正确的是
A.同温同压下质量相同的O2和O3的原子数之比是2∶3
B.5.6 g CO和22.4 L CO2含有的碳原子数一定相等
C.20℃,1×105Pa时,相同体积的O2和CO2具有相同的分子数
D.当气态物质的体积为22.4 L时,该气体一定处于标准状况
【答案】C
【详解】A.O2和O3中只含有氧原子,同温同压下质量相同的O2和O3的原子数目相同,A错误;
B.不确定是否在标况下,不能计算二氧化碳的物质的量,B错误;
C.根据阿伏加德罗定律,相同条件下,同体积的气体所含分子数相同,C正确;
D.当1 mol气态物质的体积为22.4 L时,该气体不一定处于标准状况,也可能为其它温度和压强,D错误;
故选C。
3.用表示阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是
A.葡萄糖中含有的羟基数目为
B.邻苯二酚可以与反应
C.与含的盐酸溶液反应,转移电子数目为
D.晶体中,六元环的个数为
【答案】C
【详解】A.每个葡萄糖分子含5个羟基,18.0 g葡萄糖所含羟基数为NA=0.5NA,A错误;
B.邻苯二酚中酚羟基邻、对位有4个,故邻苯二酚可以与反应,B错误;
C.4.6gNa物质的量为0.2mol,虽盐酸不足,但钠会继续和水反应,即0.2mol金属钠会全部转化为钠离子,故转移电子数目为0.2NA,C正确;
D.Si晶体6个硅原子形成一个六元环,每个硅原子被12个环共用,则晶体中硅原子和六元环个数比为2 : 1,2.8gSi晶体即0.1molSi晶体中,六元环的个数为0.2NA,D错误;
答案选C。
4.设为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是
A.标准状况下,7.8 g苯中所含的碳氢键数为0.6
B.通常状况下,等物质的量的和所含的氢原子总数均为4
C.将0.1 mol 滴入溶液中,可得到0.2个AgCl
D.0.1 mol 与足量的反应,生成的分子数为0.1
【答案】A
【详解】A.标准状况下,7.8 g苯的物质的量是0.1 mol,其中所含的碳氢键数为0.6,A正确;
B.1 mol和所含的氢原子总数均为4,选项中没有给出物质的量是1 mol,B错误;
C.不溶于水,不会电离出,所以不能与反应生成,C错误;
D.与的反应为可逆反应,不能计算乙酸乙酯的量,D错误;
故选A。
5.设为阿伏加德罗常数的值,则下列说法正确的是
A.一定条件下,与在一密闭容器中充分反应得到的分子数为
B.含的溶液中和数目之和为
C.常温下,纯水中含有的数目为
D.电解精炼铜时,当阳极质量减小时转移的电子数目为
【答案】C
【详解】A.二氧化硫与氧气生成三氧化硫的反应为可逆反应,1mol二氧化硫和1mol氧气反应得到的三氧化硫分子数小于,A错误;
B.根据元素守恒可知,含的溶液中数目之和为,B错误;
C.常温下,纯水的,纯水中氢离子等于氢氧根,则,纯水中氢离子数目为,C正确;
D.电解精炼铜时,阳极上是粗铜,粗铜上有其他金属杂质,所以在电解精炼铜的过程中,阳极质量减少64g时,转移电子数目不一定为0.2NA,D错误;
故选C。
6.设为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是
A.固体中含有的阴阳离子总数为
B.标准状况下,所含分子数等于
C.一定条件下,将与足量在密闭容器中充分反应,转移的电子数为
D.与足量硫粉完全反应,转移的电子数为
【答案】D
【详解】A.固体中含有铵根离子和硫酸氢根,阴阳离子总数为,A错误;
B.标况下三氧化硫不是气体,无法计算分子数,B错误;
C.氮气与氢气生成氨气的反应为可逆反应,无法计算转移电子数,C错误;
D.与足量硫粉完全反应,生成硫化亚铁,转移的电子数为,D正确;
故选D。
7.设为阿伏加德罗常数的值。下列叙述正确的是
A.标准状况下,2.24L氯仿中所含的分子数为
B.1mol羟基(-OH)所含的电子数与所含的电子数相等
C.光照条件下,与足量反应生成的分子数为
D.标准状况下,中所含的C-C键数目为
【答案】D
【详解】A.标准状况下,氯仿不是气体,不能用气体摩尔体积计算,A错误;
B.一个羟基含有9个电子,0.1mol羟基(-OH)所含的电子总数为0.9NA,一个氢氧根离子含有10个电子,则其中所含的电子总数为1NA,B错误;
C.光照条件下,0.1molCH4与足量Cl2反应生成的有机产物除CH3Cl外,还有CH2Cl2、CHCl3、CCl4,因此反应生成的CH3Cl的分子数小于0.1NA,C错误;
D.的物质的量为0.5mol,的结构简式为CH3CH2CH3,所含的C-C的物质的量为2×0.5mol=1mol,C-C键数目,D正确;
故选D。
8.设NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法错误的是
A.中所含电子数目为1.8NA
B.溶于水中,得到的数目小于0.1NA
C.与在光照下充分反应,生成的分子数目为NA
D.常温常压下,28gCO和的混合气体中所含原子数目为2NA
【答案】C
【详解】A. 一个羟基含有9个电子,中所含电子数目为1.8NA,故A正确;
B. 氨气和水的反应是可逆反应,溶于水中,得到的数目小于0.1NA,故B正确;
C. CH4与Cl2反应的产物有CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3、CCl4等同时存在,与在光照下充分反应,生成的分子数目少于NA,故C错误;
D. 常温常压下,CO和摩尔质量均是28g/mol,二者混合后的气体摩尔质量也是28g/mol,28gCO和的混合气体物质的量为1mol,所含原子数目为2NA,故D正确;
故选C。
9.设为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是
A.1 L 0.1 mol/L的溶液中含有氧原子数为
B.标准状况下,22.4 L 中含有共价键数目为
C.过量的铁粉在71 g的氯气中燃烧,转移的电子数为
D.28 g CO和的混合气体中含有原子总数为
【答案】D
【详解】A. 水分子中含有氧原子,1 L 0.1 mol/L的溶液中含有氧原子数大于,故A错误;
B. 标准状况下,是液态,不能根据气体摩尔体积来计算其物质的量和氯原子个数,故B错误;
C. 过量的铁粉在71 g的氯气中燃烧,71 g氯气(为1mol)与足量铁粉充分反应,氯元素化合价由0变为-1,则反应中1mol氯气转移个电子,故C错误;
D. CO、氮气均为双原子分子,且相对分子质量均为28,28 g CO和的混合气体中分子为1mol,28 g CO和的混合气体中含有原子总数为,故D正确;
故选D。
10.室温下某容积固定的密闭容器由可移动的活塞隔成甲、乙两室,向甲中充入一定量的H2、Cl2混合气体,乙中充入16 g CH4气体,此时活塞位置如图。下列有关说法正确的是
A.该图表明,甲室的压强是乙室的2倍,气体分子数量也是乙室的2倍
B.甲室中H2、Cl2的总质量不能确定,但总的物质的量一定是2 mol
C.将甲室的混合气体充分反应,恢复至室温,最终活塞停留的位置应是刻度3处
D.若甲室混合气体密度是同温同压时H2密度的30倍,则甲室通入的气体是32 g
【答案】B
【详解】A.密闭容器有可移动活塞,所以压强相同,A错误;
B.甲、乙两室压强与温度相同,气体的物质的量之比等于其体积之比,,乙室中甲烷的物质的量为1mol,则甲室中气体物质的量为2mol,因为H2、Cl2的比例无法确定,所以总质量无法确定,但总物质的量一定是2mol,B正确;
C.甲室发生反应H2+Cl2=2HCl,由化学计量数可知,反应前后气体体积不变,则充分反应恢复至室温,最终活塞停留的位置应是刻度4处,C错误;
D.同温同压下,密度之比等于摩尔质量之比,若甲室混合气体的密度是同温同压时密度的30倍,则混合气体平均摩尔质量为60g/mol,由A项知甲室总物质的量为2mol,所以气体总质量为120g,D错误;
故选B。
11.氧化还原反应在工业生产、环保及科研中有广泛的应用,请根据以下信息,结合所掌握的化学知识,回答下列问题:
I.酸性KMnO4在生活、卫生医疗中常用作消毒剂。
(1)取300mL0.2mol·L-1的KI溶液与一定量的酸性KMnO4溶液恰好反应,生成等物质的量的I2和KIO3,则转移电子的物质的量是 mol。
(2)测定KMnO4样品的纯度可用标准Na2S2O3溶液进行滴定,配平上述反应的离子方程式 :++=+ +。
II.钒性能优良,用途广泛,有金属“维生素”之称。
(3)将废钒催化剂(主要成分为V2O5)与稀硫酸、K2SO3溶液混合,充分反应后生成VO2+,该反应中氧化剂和还原剂的物质的量之比为 。
(4)V2O5能与盐酸反应生成VO2+和一种黄绿色气体,该黄绿色气体能与Na2SO3溶液反应而被吸收,则SO、Cl-、VO2+的还原性由强到弱的顺序是 。
(5)偏钒酸铵在加热条件下反应会生成V2O5、NH3和H2O。V2O5在氮气氛围中,碳高温条件下还原氮气制备VN,还生成一种具有还原性的气体,则该反应的化学方程式为 。生成标况下22.4L该还原性气体时,反应转移电子数为 。
【答案】(1)
(2)
(3)
(4)
(5)
【详解】(1),与一定量的酸性溶液恰好反应,生成等物质的量的和,则,共失去电子的物质的量为;
(2) 和溶液发生氧化还原反应生成和,根据得失电子守恒和电荷守恒配平离子方程式为;
(3) 转化为被还原,作氧化剂,整体化合价降低2价,为还原剂被氧化为硫酸根,整体化合价升高2价,根据得失电子守恒可知氧化剂和还原剂的物质的量之比;
(4)根据题意可知可以将盐酸氧化为,该过程中为还原剂,为还原产物,所以还原性;氯气可以氧化,该过程中为还原剂,为还原产物,所以还原性,综上所述还原性:;
(5)根据题意可知高温条件下可与反应生成,根据元素守恒,另外一种具有还原性的气体应是,化学方程式为,生成标况下的物质的量为,该反应中碳元素由0价上升到+2价,则反应转电子数为。
12.化学计量在化学中占有重要地位,请回答下列问题:
(1)质量分数为30%的硫酸溶液和10%的硫酸溶液等体积混合,则混合溶液的质量分数 20%(填“>”、“<”或“=”)
(2)在标准状况下,含有个氦原子的氦气的体积约为 。
(3)如下图所示,气缸的总体积一定,内部被活塞隔成Ⅰ、Ⅱ两部分,活塞可以自由移动,也可以固定。标准状况下,向Ⅰ中充入16g,Ⅱ中充入8g,则当活塞不再移动时,Ⅰ、Ⅱ两部分体积比为 。
(4)准确称取6.00克铝土矿样品(含、,),将其放入盛有100mL溶液的烧杯中,充分反应后滤出沉淀物。在滤液X中加入10mol/L的NaOH,产生的沉淀的质量w与所加NaOH溶液的体积V之间有如图所示的关系。求:
①分析图象可知滤液X中所含有的溶质成分为 。(填化学式)。溶液的物质的量浓度是 。
②若图中时,用于沉淀所消耗的NaOH溶液的体积是 ,铝土矿样品中的质量分数为 ,的质量分数为 。
③a值的变化范围是 ,在这个范围内,a值越大, 的质量分数越小。
【答案】(1)>
(2)33.6L
(3)1∶1
(4) 、、 1.75mol/L 2.7mL 85% 3%
【详解】(1)硫酸浓度越大,密度越大,质量分数为30%的硫酸溶液和10%的硫酸溶液等体积混合,30%的硫酸溶液的质量大于10%的硫酸溶液,则混合溶液的质量分数>20%。
(2)氦气是单原子分子,在标准状况下,含有个氦原子的氦气的物质的量为,体积约为1.5mol×22.4L/mol=33.6L。
(3)标准状况下,向Ⅰ中充入16g,的物质的量为0.25mol,Ⅱ中充入8g,的物质的量为0.25mol;同温同压,体积比等于物质的量之比,则当活塞不再移动时,Ⅰ、Ⅱ两部分体积比为1:1。
(4)①加入amLNaOH时,没有沉淀生成,说明X中含有硫酸,加入35mL~45mLNaOH时,沉淀减少,说明X中含有硫酸铝,加过量氢氧化钠,沉淀不能完全溶解,说明X中含有硫酸铁,所以滤液X中所含有的溶质成分为、、。加入35mLNaOH溶液时,沉淀质量达到最大,说明铝离子、铁离子完全转化为氢氧化物沉淀,此时溶液中的溶质只有硫酸钠,根据元素守恒,n(Na+)=2n()=0.035L×10mol/L=0.35mol,溶液的物质的量浓度是。
②加入35mL~45mLNaOH时发生反应,可知Al(OH)3的物质的量为0.01L×10mol/L=0.1mol,用于沉淀Al3+所消耗NaOH的物质的量为0.3mol,消耗氢氧化钠溶液的体积为,若图中时,用于沉淀所消耗的NaOH溶液的体积是35mL-2.3mL-30mL=2.7mL,则的物质的量为;根据铝元素守恒,的物质的量为0.05mol;铝土矿样品中的质量分数为,的质量分数为。
③沉淀铝离子消耗氢氧化钠溶液的体积为30mL,若铝土矿中不含,则氧化铁的物质的量为,沉淀Fe3+消耗氢氧化钠溶液的体积为3.375mL,所以a值的变化范围是1.625~5mL,在这个范围内,a值越大,的质量分数越小。
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