内容正文:
第三章 第二节 第3课时 物质的量应用于化学方程式计算的常用方法 测试卷 (原卷版)
学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________
一、单选题
1.(25-26高一上·福建福州·期末)将一定量的与的混合物完全溶解于水,配成100 mL溶液,测得溶液中的浓度为,若将溶液蒸干并灼烧到质量不变,可得到固体的质量是
A.0.92 g B.1.68 g C.2.12 g D.2.55 g
2.(24-25高一上·吉林延边·期中)在酸性溶液中与发生反应,反应产物为、、。已知反应中氧化剂与还原剂的个数之比为,则x的值为
A.1 B.2 C.3 D.4
3.(24-25高一上·云南·期中)已知还原性:。含等物质的量的和的混合溶液中通入的,有一半的变为。原溶液中和物质的量浓度均为
A. B. C. D.
4.(23-24高一上·山西大同·期末)将一定质量的铁片放入溶液中,待充分反应后取出铁片,洗净后称量,发现铁片比原来增加了0.2g,则该溶液的物质的量浓度为
A. B. C. D.
5.(24-25高一上·四川南充·阶段检测)对固体NaHCO3充分加热,产生的气体通过足量Na2O2,Na2O2增重0.3 g,则固体NaHCO3的质量为
A.0.42 g B.1.68 g C.0.84 g D.3.36 g
6.(25-26高一上·山东·阶段检测)向的溶液中加入适量的NaOH溶液,使恰好完全沉淀,过滤,小心加热沉淀,直到水分蒸干,再灼烧到质量不再变化。则此时所得红棕色固体的质量为
A.3.2 g B.2.82 g C.1.6 g D.1.44 g
7.(24-25高一上·黑龙江大庆·期末)向一定量的、、的混合物中,加入的盐酸,恰好使混合物完全溶解,并放出(标准状况)的气体。向所得溶液中加入溶液,无明显现象,那么若用足量的在高温下还原相同质量的此混合物,能得到铁
A. B. C. D.无法确定
8.(22-23高一上·山东济南·阶段检测)今有Na2O和Na2O2的混合物共7g,溶于水后恰好被含0.1molH2SO4的溶液中和,则混合物中Na2O和Na2O2的物质的量之比为
A.1﹕1 B.2﹕1 C.3﹕4 D.任意比
9.(23-24高一上·吉林长春·期末)一块的铁铝合金,加入一定量的稀硫酸后合金完全溶解,然后加至溶液中无存在,加热除去多余的,当加入溶液时沉淀量最多,且所得沉淀质量为,下列说法正确的是
A.该合金中铁的质量为2.8g
B.所加的稀硫酸中溶质的物质的量为
C.合金与稀硫酸反应生成
D.该合金与足量氢氧化钠反应,转移的电子数为
10.(25-26高一上·广东湛江·期末)向和的混合溶液中逐渐加入铁粉,充分反应后溶液中固体剩余物的质量与加入铁粉的质量关系如图所示。忽略溶液体积的变化,下列说法错误的是
A.若a点时溶液中、浓度相等,则a点加入铁的质量为0.28g
B.b点时溶液中发生的反应为,且由图得知氧化性:
C.c点时溶液中溶质的物质的量浓度为
D.原溶液中和的物质的量浓度之比为
11.(25-26高一上·广西钦州·期末)已知氨水的溶质为;,实验室为测定某镁铝合金中镁、铝的含量,设计如下流程:
下列说法正确的是
A.所加盐酸体积不少于50 mL
B.沉淀1的质量为
C.镁铝合金中镁、铝物质的量之比为
D.滤液1的溶质为、,滤液2中的溶质为NaOH、
12.(24-25高二上·上海嘉定·期中)8.34g (相对分子质量:278)样品受热脱水过程的热重曲线(样品质量随温度变化的曲线)如图所示。下列说法不正确的是
A.温度为78℃时,固体物质M的化学式为
B.温度为380℃时,固体物质P的化学式为
C.该实验需要在隔绝空气的条件下进行
D.取适量样品P,得到固体物质Q,同时有两种无色气体生成,Q的化学式为
二、填空题
13.(16-17高二下·河北邢台·阶段检测)向浓度相等、体积均为50 mL的A、B两份NaOH溶液中,分别通入一定量的CO2后,再稀释到100 mL。
(1)在NaOH溶液中通入一定量的CO2后,溶液中溶质的组成可能是①________,②________,③________,④________。
(2)在稀释后的溶液中逐滴加入0.1 mol ·L-1的盐酸,产生CO2的体积(标准状况)与所加盐酸的体积关系如图所示。
①A曲线表明,原溶液通入CO2后,所得溶质与盐酸反应产生CO2的最大体积是________mL(标准状况)。
②B曲线表明,原溶液通入CO2后,所得溶液中溶质的化学式为_____________________________。
③原NaOH溶液的物质的量浓度为________________________。
三、解答题
14.(18-19高一·全国·课后作业)某工业废渣中主要含有及少量杂质(、、等),从该工业废渣中提取铜的工艺流程如图所示[已知与足量溶液反应生成,最终不会有]:
试回答下列问题。
(1)废渣中加入稀盐酸时,发生元素自身的氧化还原反应,该反应的离子方程式为____________________________________。
(2)滤液中的金属阳离子为、、___________,固体混合物中含有的物质是____________(写化学式)。
(3)操作为常见的实验操作,其操作名称是_________________,在实验室,该操作中使用的玻璃仪器有________________________________________。
(4)金属单质与固体混合物的反应常称为________________反应,列举该反应的一种用途:____________________________________。
(5)上述方法制备的铜可用来制备铜合金,某铜合金中可能含有、中的一种,采用下列方法可测定该铜合金的组成。
实验方法:取铜合金粉末样品放入烧杯中,将14.0%的稀硫酸(密度为)平均分四次依次加入该烧杯中,每次均充分反应。
实验数据记录如下表:
实验编号
加入稀硫酸的质量
14.0
14.0
14.0
14.0
剩余固体的质量
8.7
7.4
6.1
6.0
①稀硫酸的物质的量浓度为_____________。(结果保留两位小数)
②该铜合金中另一种金属是_____________(填化学式)。
试卷第1页(共3页)
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《第三章 第二节 第3课时 物质的量应用于化学方程式计算的常用方法 测试卷 (原卷版)》参考答案
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
答案
C
B
D
A
B
A
A
A
B
A
题号
11
12
答案
C
B
1.C
【详解】溶液中 的浓度为 0.400 mol/L,体积为 100 mL,故的总物质的量为 ,蒸干并灼烧后,混合物中的失去结晶水转化为 ,分解为,因此最终固体均为,根据钠离子守恒,的物质的量为物质的量的一半,即,故固体质量为 。
故选C。
2.B
【详解】反应中Mn元素由+7价变为+2价,R元素转化为显+4价,且反应的氧化剂与还原剂的个数之比为,由电子守恒可知,每2个参与反应,得到2×5=10个电子,同时每5个参与反应失去10个电子,反应方程式为,根据电荷守恒,对比方程式左右两侧得电荷数可知,,解得,故选B。
3.D
【详解】亚硫酸的还原性强于溴离子,通入0.02mol氯气,优先与亚硫酸反应,亚硫酸反应完全后再与溴离子反应,溶液中溴化氢和亚硫酸的物质的量相等,设其物质的量为x,根据反应方程式、,则与亚硫酸反应消耗氯气的物质的量为x,与溴离子反应消耗的氯气的物质的量为0.25x,则有1.25x=0.02,解得x=0.016mol,故原溶液中溴化氢和亚硫酸的物质的量浓度为,故选D。
4.A
【详解】设硫酸铜的质量为xg
x=4g,该溶液的物质的量浓度为 ,故选A。
5.B
【详解】NaHCO3不稳定,受热分解产生Na2CO3、CO2、H2O,反应方程式为:2NaHCO3Na2CO3+CO2↑+H2O,分解产生CO2、H2O能够与Na2O2发生反应:2Na2O2+2CO2 =2Na2CO3+O2、2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑,根据反应方程式可知:2 mol NaHCO3分解产生了1 mol CO2、1 mol H2O,它们与足量Na2O2发生反应时分别使固体质量增加28 g、2 g,固体共增加28 g+2 g=30 g。现在Na2O2增重0.3 g,则分解的NaHCO3的物质的量为n(NaHCO3)=×2 mol=0.02 mol,其质量为m(NaHCO3)=0.02 mol×84 g/mol=1.68 g,故合理选项是B。
6.A
【详解】与NaOH反应生成,在加热过程中被氧气氧化为,受热分解为和,最后得到的固体为,根据铁元素守恒,得,则,,故答案为A。
7.A
【详解】的盐酸中HCl的物质的量,向所得溶液中加入溶液,无明显现象,溶液中没有铁离子,说明所得溶液为氯化亚铁溶液;根据氯原子、铁原子守恒列关系式,可知铁的物质的量是,铁的质量,
故答案为:A。
8.A
【详解】设混合物中Na2O和Na2O2的物质的量分别是xmol、ymol,则62x+78y=7,恰好反应后生成0.1mol硫酸钠,根据原子守恒可知2x+2y=0.2,解得x=y=0.05,则混合物中Na2O和Na2O2的物质的量之比为1:1。
答案选A。
9.B
【分析】200mL 6mol•L-1 NaOH溶液中含有NaOH的总物质的量为:6mol/L×0.2mol=1.2mol,生成沉淀最多时溶质为硫酸钠,则所加硫酸的物质的量为:=0.6mol;最终得到的沉淀为氢氧化铝和氢氧化铁的混合物,则生成沉淀时消耗氢氧根离子的物质的量为:=0.9mol,则铁和铝的总物质的量为:=0.3mol,设合金中铁的物质的量为x、铝的物质的量为y,则56x+27y=11.0、x+y=0.3,解得:x=0.1mol、y=0.2mol。
【详解】A.根据计算可知,合金中含有0.1mol铁,其质量为:56g/mol×0.1mol=5.6g,故A错误;
B.根据沉淀达到最大值时溶质为硫酸钠,则所加的稀硫酸中硫酸物质的量×6mol•L-1×0.2L=0.6mol,故B正确;
C.设合金中铁的物质的量为x、铝的物质的量为y,则56x+27y=11.0、x+y=0.3,解得:x=0.1mol、y=0.2mol,0.1mol铁与稀硫酸反应生成0.1mol氢气,0.2mol铝与稀硫酸反应生成0.3mol氢气,总共生成0.4mol氢气,故C错误;
D.该合金与足量氢氧化钠反应,铁不与氢氧化钠溶液反应,只有铝与氢氧化钠反应,则转移的电子数为0.2mol×3×NA mol−1=0.6NA,故D错误;
故选:B。
10.A
【分析】向和的混合溶液中逐渐加入铁粉,铁先和硫酸铁反应生成硫酸亚铁,再和硫酸铜反应生成硫酸亚铁和铜,依次发生反应的离子方程式为、;由图知,加入0.56gFe时,恰好还原溶液中的,故由知,原溶液中 ;加入0.56g~1.68g铁粉时发生反应,该反应消耗0.02mol铁,可知溶液中含有0.02molCu2+。
【详解】A.a点时溶液中发生反应:,设反应的铁为,则,,,故A错误;
B.b点时发生反应:,氧化性:,故B正确;
C.c点溶液中的溶质为, ,溶液中的物质的量浓度为,故C正确;
D.,,原溶液中和的物质的量浓度之比为1:2,故D正确;
选A。
11.C
【分析】由镁铝合金和最终所得固体氧化铝的质量都为,则氧化铝中氧原子的质量与镁铝合金中镁的质量相同,则合金中镁、铝质量之比为,物质的量之比为,设合金中镁、铝的物质的量均为,由反应生成标准状况下5.6 L氢气可得:,解得,据分析回答;
【详解】A.由分析可知,镁铝合金中镁和铝的物质的量都为0.1 mol,则溶解合金加入盐酸的体积不少于,A错误;
B.由分析可知,镁铝合金中镁和铝的物质的量都为0.1 mol,则氢氧化镁和氢氧化铝沉淀的质量之和为,B错误;
C.由分析可知,镁铝合金中镁和铝的物质的量都为0.1 mol,物质的量之比为1:1,C正确;
D.滤液1的溶质为、,滤液2中的溶质为 和过量的 ,D错误;
故答案选C。
12.B
【分析】8.34g 样品的物质的量为8.34g÷278 g/mol=0.03mol,其中m(H2O)=0.03mol×7×18 g/mol=3.78g,如果晶体失去全部结晶水,固体的质量应为8.34g-3.78g=4.56g,可知在加热到373℃之前,晶体失去部分结晶水。
【详解】A.温度为78℃时,固体质量为6.72g,其中m(FeSO4)=0.03mol×152 g/mol=4.56g,m(H2O)=6.72g-4.56g=2.16g n(H2O)=2.16g÷18g/mol=0.12mol,则n(H2O)∶n(FeSO4)=0.12mol∶0.03 mol=4∶1,则化学式为FeSO4·4H2O,A正确;
B.由分析,温度为380℃时,晶体失去全部结晶水,固体物质P的化学式为FeSO4,B错误;
C.空气中氧气会氧化亚铁离子为铁离子,故需要在隔绝空气的条件下进行,C正确;
D.P的化学式为FeSO4,加热得到Q时,同时有两种无色气体生成,则为FeSO4受热分解得到铁的氧化物,固体质量为2.40g,n(Fe)=n(FeSO4·7 H2O)=0.03mol,m(O)=2.40g-0.03mol×56 g/mol=0.72g,n(O)=0.045mol,则n(Fe)∶n(O)=0.03∶0.045=2∶3,则Q为Fe2O3,D正确;
故选B。
13. NaOH、Na2CO3 Na2CO3 Na2CO3、NaHCO3 NaHCO3 112 NaOH、Na2CO3 0.15mol/L
【详解】(1)由CO2+2NaOH═Na2CO3+H2O、CO2+NaOH═NaHCO3,二氧化碳少量时固体为①Na2CO3和NaOH;以1:2恰好反应时为②Na2CO3;物质的量比介于1:1~1:2之间为③Na2CO3和NaHCO3;二氧化碳过量时为④NaHCO3;
(2)由图可知,对应B溶液来说,滴加盐酸60mL时没有气体生成,可能发生OH-+H+=H2O和CO32-+H+=HCO3-,假设原溶液中只有碳酸钠,生成碳酸氢钠需要盐酸的体积和碳酸氢钠生成氯化钠需要盐酸的体积相等,实际上需要盐酸的体积60mL远远大于碳酸氢钠生成氯化钠需要盐酸的体积(75-60)mL=15mL,说明原溶液中的溶质是NaOH和Na2CO3;对于A溶液来说,滴加盐酸25mL时没有气体生成,可能发生OH-+H+=H2O和CO32-+H+=HCO3-,假设原溶液中只有碳酸钠,生成碳酸氢钠需要盐酸的体积和碳酸氢钠生成氯化钠需要盐酸的体积相等,实际上需要盐酸的体积25mL小于碳酸氢钠生成氯化钠需要盐酸的体积(75-25)mL=50mL,说明原溶液中的溶质是Na2CO3和NaHCO3,①对于A溶液来说,滴加盐酸25mL时有气体生成,逐滴加入0.1mol•L-1的盐酸,当生成CO2气体时,发生反应HCO3-+H+=H2O+CO2↑,
则HCO3-+H+=H2O+CO2↑
1 1
n(CO2)=0.05L×0.1mol/L=0.005mol,标况下体积为0.005mol×22.4L/mol=0.112L=112mL;
②由上述分析可知,B中溶质是Na2CO3和NaOH,由消耗盐酸的关系可知,物质的量比为3:1;
③加入足量的盐酸后的溶液中均只存在NaCl,n(HCl)=n(NaOH)=0.075L×0.1mol/L=0.0075mol,c(NaOH)=n/V=0.0075mol÷0.05L=0.15mol/L。
【点晴】把握发生的氧化还原反应为解答的关键,由图可知,对应B溶液来说,滴加盐酸60mL时没有气体生成,可能发生OH-+H+=H2O和CO32-+H+=HCO3-,假设原溶液中只有碳酸钠,生成碳酸氢钠需要盐酸的体积和碳酸氢钠生成氯化钠需要盐酸的体积相等,实际上需要盐酸的体积60mL远远大于碳酸氢钠生成氯化钠需要盐酸的体积(75-60)mL=15mL,说明原溶液中的溶质是NaOH和Na2CO3;对于A溶液来说,滴加盐酸25mL时没有气体生成,可能发生OH-+H+=H2O和CO32-+H+=HCO3-,假设原溶液中只有碳酸钠,生成碳酸氢钠需要盐酸的体积和碳酸氢钠生成氯化钠需要盐酸的体积相等,实际上需要盐酸的体积25mL小于碳酸氢钠生成氯化钠需要盐酸的体积(75-25)mL=50mL,说明原溶液中的溶质是Na2CO3和NaHCO3,据此解题。
14. 、 过滤 漏斗、玻璃棒、烧杯 铝热 焊接钢轨(答案合理即可) 1.56
【分析】废渣中主要含有及少量杂质(、、等),加入足量盐酸,与HCl反应得到氯化铜、铜,转化为氯化铝、转化为氯化铁、不溶解,铜与氯化铁会反应生成氯化亚铁和氯化铜,由流程知,B为固体混合物,则B中一定有、铜,则滤液A中必有氯化铝、氯化亚铁和氯化铜,对应的金属阳离子为Fe2+、、,滤液A中加足量氢氧化钠溶液,得氢氧化亚铁沉淀、氢氧化铜沉淀、固体混合物D必含氢氧化铜沉淀、氢氧化亚铁,沉淀经灼烧得固体混合物F,F含氧化铁、氧化铜,滤液C为溶液和混合溶液,从中提取金属E为Al,F与E的反应为铝热反应,即铝与氧化铁、铝与氧化铜发生置换反应得到氧化铝、铁和铜的混合物,混合物中加过量HCl,经过滤后即可提取铜,据此回答。
【详解】(1)元素除0价外,只有+1价和+2价,故在酸性条件下发生自身氧化还原反应生成和,离子方程式为;
(2)尽管溶解在盐酸中生成,但由于该废渣在酸浸过程中有单质生成,生成的还原生成,已知滤液中加足量溶液可使转化为,没有生成,而、分别生成沉淀、;
(3)结合流程图中的“滤液”“固体混合物”可知操作为过滤,实验室中过滤用到的玻璃仪器有漏斗、玻璃棒、烧杯;
(4)与、与可发生铝热反应,后者生成的液态可用于焊接钢轨;
(5)①若取溶液,则其中硫酸的物质的量为,故该稀硫酸的浓度为;
②利用实验的数据进行计算。设该铜合金中另外一种金属为,其相对原子质量为,则参加反应的金属的质量,则,得关系式:,,解得,故该铜合金中另外一种金属为。
答案第1页(共2页)
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第三章 第二节 第3课时 物质的量应用于化学方程式计算的常用方法 测试卷 (解析版版)
学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________
一、单选题
1.(25-26高一上·福建福州·期末)将一定量的与的混合物完全溶解于水,配成100 mL溶液,测得溶液中的浓度为,若将溶液蒸干并灼烧到质量不变,可得到固体的质量是
A.0.92 g B.1.68 g C.2.12 g D.2.55 g
【答案】C
【详解】溶液中 的浓度为 0.400 mol/L,体积为 100 mL,故的总物质的量为 ,蒸干并灼烧后,混合物中的失去结晶水转化为 ,分解为,因此最终固体均为,根据钠离子守恒,的物质的量为物质的量的一半,即,故固体质量为 。
故选C。
2.(24-25高一上·吉林延边·期中)在酸性溶液中与发生反应,反应产物为、、。已知反应中氧化剂与还原剂的个数之比为,则x的值为
A.1 B.2 C.3 D.4
【答案】B
【详解】反应中Mn元素由+7价变为+2价,R元素转化为显+4价,且反应的氧化剂与还原剂的个数之比为,由电子守恒可知,每2个参与反应,得到2×5=10个电子,同时每5个参与反应失去10个电子,反应方程式为,根据电荷守恒,对比方程式左右两侧得电荷数可知,,解得,故选B。
3.(24-25高一上·云南·期中)已知还原性:。含等物质的量的和的混合溶液中通入的,有一半的变为。原溶液中和物质的量浓度均为
A. B. C. D.
【答案】D
【详解】亚硫酸的还原性强于溴离子,通入0.02mol氯气,优先与亚硫酸反应,亚硫酸反应完全后再与溴离子反应,溶液中溴化氢和亚硫酸的物质的量相等,设其物质的量为x,根据反应方程式、,则与亚硫酸反应消耗氯气的物质的量为x,与溴离子反应消耗的氯气的物质的量为0.25x,则有1.25x=0.02,解得x=0.016mol,故原溶液中溴化氢和亚硫酸的物质的量浓度为,故选D。
4.(23-24高一上·山西大同·期末)将一定质量的铁片放入溶液中,待充分反应后取出铁片,洗净后称量,发现铁片比原来增加了0.2g,则该溶液的物质的量浓度为
A. B. C. D.
【答案】A
【详解】设硫酸铜的质量为xg
x=4g,该溶液的物质的量浓度为 ,故选A。
5.(24-25高一上·四川南充·阶段检测)对固体NaHCO3充分加热,产生的气体通过足量Na2O2,Na2O2增重0.3 g,则固体NaHCO3的质量为
A.0.42 g B.1.68 g C.0.84 g D.3.36 g
【答案】B
【详解】NaHCO3不稳定,受热分解产生Na2CO3、CO2、H2O,反应方程式为:2NaHCO3Na2CO3+CO2↑+H2O,分解产生CO2、H2O能够与Na2O2发生反应:2Na2O2+2CO2 =2Na2CO3+O2、2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑,根据反应方程式可知:2 mol NaHCO3分解产生了1 mol CO2、1 mol H2O,它们与足量Na2O2发生反应时分别使固体质量增加28 g、2 g,固体共增加28 g+2 g=30 g。现在Na2O2增重0.3 g,则分解的NaHCO3的物质的量为n(NaHCO3)=×2 mol=0.02 mol,其质量为m(NaHCO3)=0.02 mol×84 g/mol=1.68 g,故合理选项是B。
6.(25-26高一上·山东·阶段检测)向的溶液中加入适量的NaOH溶液,使恰好完全沉淀,过滤,小心加热沉淀,直到水分蒸干,再灼烧到质量不再变化。则此时所得红棕色固体的质量为
A.3.2 g B.2.82 g C.1.6 g D.1.44 g
【答案】A
【详解】与NaOH反应生成,在加热过程中被氧气氧化为,受热分解为和,最后得到的固体为,根据铁元素守恒,得,则,,故答案为A。
7.(24-25高一上·黑龙江大庆·期末)向一定量的、、的混合物中,加入的盐酸,恰好使混合物完全溶解,并放出(标准状况)的气体。向所得溶液中加入溶液,无明显现象,那么若用足量的在高温下还原相同质量的此混合物,能得到铁
A. B. C. D.无法确定
【答案】A
【详解】的盐酸中HCl的物质的量,向所得溶液中加入溶液,无明显现象,溶液中没有铁离子,说明所得溶液为氯化亚铁溶液;根据氯原子、铁原子守恒列关系式,可知铁的物质的量是,铁的质量,
故答案为:A。
8.(22-23高一上·山东济南·阶段检测)今有Na2O和Na2O2的混合物共7g,溶于水后恰好被含0.1molH2SO4的溶液中和,则混合物中Na2O和Na2O2的物质的量之比为
A.1﹕1 B.2﹕1 C.3﹕4 D.任意比
【答案】A
【详解】设混合物中Na2O和Na2O2的物质的量分别是xmol、ymol,则62x+78y=7,恰好反应后生成0.1mol硫酸钠,根据原子守恒可知2x+2y=0.2,解得x=y=0.05,则混合物中Na2O和Na2O2的物质的量之比为1:1。
答案选A。
9.(23-24高一上·吉林长春·期末)一块的铁铝合金,加入一定量的稀硫酸后合金完全溶解,然后加至溶液中无存在,加热除去多余的,当加入溶液时沉淀量最多,且所得沉淀质量为,下列说法正确的是
A.该合金中铁的质量为2.8g
B.所加的稀硫酸中溶质的物质的量为
C.合金与稀硫酸反应生成
D.该合金与足量氢氧化钠反应,转移的电子数为
【答案】B
【分析】200mL 6mol•L-1 NaOH溶液中含有NaOH的总物质的量为:6mol/L×0.2mol=1.2mol,生成沉淀最多时溶质为硫酸钠,则所加硫酸的物质的量为:=0.6mol;最终得到的沉淀为氢氧化铝和氢氧化铁的混合物,则生成沉淀时消耗氢氧根离子的物质的量为:=0.9mol,则铁和铝的总物质的量为:=0.3mol,设合金中铁的物质的量为x、铝的物质的量为y,则56x+27y=11.0、x+y=0.3,解得:x=0.1mol、y=0.2mol。
【详解】A.根据计算可知,合金中含有0.1mol铁,其质量为:56g/mol×0.1mol=5.6g,故A错误;
B.根据沉淀达到最大值时溶质为硫酸钠,则所加的稀硫酸中硫酸物质的量×6mol•L-1×0.2L=0.6mol,故B正确;
C.设合金中铁的物质的量为x、铝的物质的量为y,则56x+27y=11.0、x+y=0.3,解得:x=0.1mol、y=0.2mol,0.1mol铁与稀硫酸反应生成0.1mol氢气,0.2mol铝与稀硫酸反应生成0.3mol氢气,总共生成0.4mol氢气,故C错误;
D.该合金与足量氢氧化钠反应,铁不与氢氧化钠溶液反应,只有铝与氢氧化钠反应,则转移的电子数为0.2mol×3×NA mol−1=0.6NA,故D错误;
故选:B。
10.(25-26高一上·广东湛江·期末)向和的混合溶液中逐渐加入铁粉,充分反应后溶液中固体剩余物的质量与加入铁粉的质量关系如图所示。忽略溶液体积的变化,下列说法错误的是
A.若a点时溶液中、浓度相等,则a点加入铁的质量为0.28g
B.b点时溶液中发生的反应为,且由图得知氧化性:
C.c点时溶液中溶质的物质的量浓度为
D.原溶液中和的物质的量浓度之比为
【答案】A
【分析】向和的混合溶液中逐渐加入铁粉,铁先和硫酸铁反应生成硫酸亚铁,再和硫酸铜反应生成硫酸亚铁和铜,依次发生反应的离子方程式为、;由图知,加入0.56gFe时,恰好还原溶液中的,故由知,原溶液中 ;加入0.56g~1.68g铁粉时发生反应,该反应消耗0.02mol铁,可知溶液中含有0.02molCu2+。
【详解】A.a点时溶液中发生反应:,设反应的铁为,则,,,故A错误;
B.b点时发生反应:,氧化性:,故B正确;
C.c点溶液中的溶质为, ,溶液中的物质的量浓度为,故C正确;
D.,,原溶液中和的物质的量浓度之比为1:2,故D正确;
选A。
11.(25-26高一上·广西钦州·期末)已知氨水的溶质为;,实验室为测定某镁铝合金中镁、铝的含量,设计如下流程:
下列说法正确的是
A.所加盐酸体积不少于50 mL
B.沉淀1的质量为
C.镁铝合金中镁、铝物质的量之比为
D.滤液1的溶质为、,滤液2中的溶质为NaOH、
【答案】C
【分析】由镁铝合金和最终所得固体氧化铝的质量都为,则氧化铝中氧原子的质量与镁铝合金中镁的质量相同,则合金中镁、铝质量之比为,物质的量之比为,设合金中镁、铝的物质的量均为,由反应生成标准状况下5.6 L氢气可得:,解得,据分析回答;
【详解】A.由分析可知,镁铝合金中镁和铝的物质的量都为0.1 mol,则溶解合金加入盐酸的体积不少于,A错误;
B.由分析可知,镁铝合金中镁和铝的物质的量都为0.1 mol,则氢氧化镁和氢氧化铝沉淀的质量之和为,B错误;
C.由分析可知,镁铝合金中镁和铝的物质的量都为0.1 mol,物质的量之比为1:1,C正确;
D.滤液1的溶质为、,滤液2中的溶质为 和过量的 ,D错误;
故答案选C。
12.(24-25高二上·上海嘉定·期中)8.34g (相对分子质量:278)样品受热脱水过程的热重曲线(样品质量随温度变化的曲线)如图所示。下列说法不正确的是
A.温度为78℃时,固体物质M的化学式为
B.温度为380℃时,固体物质P的化学式为
C.该实验需要在隔绝空气的条件下进行
D.取适量样品P,得到固体物质Q,同时有两种无色气体生成,Q的化学式为
【答案】B
【分析】8.34g 样品的物质的量为8.34g÷278 g/mol=0.03mol,其中m(H2O)=0.03mol×7×18 g/mol=3.78g,如果晶体失去全部结晶水,固体的质量应为8.34g-3.78g=4.56g,可知在加热到373℃之前,晶体失去部分结晶水。
【详解】A.温度为78℃时,固体质量为6.72g,其中m(FeSO4)=0.03mol×152 g/mol=4.56g,m(H2O)=6.72g-4.56g=2.16g n(H2O)=2.16g÷18g/mol=0.12mol,则n(H2O)∶n(FeSO4)=0.12mol∶0.03 mol=4∶1,则化学式为FeSO4·4H2O,A正确;
B.由分析,温度为380℃时,晶体失去全部结晶水,固体物质P的化学式为FeSO4,B错误;
C.空气中氧气会氧化亚铁离子为铁离子,故需要在隔绝空气的条件下进行,C正确;
D.P的化学式为FeSO4,加热得到Q时,同时有两种无色气体生成,则为FeSO4受热分解得到铁的氧化物,固体质量为2.40g,n(Fe)=n(FeSO4·7 H2O)=0.03mol,m(O)=2.40g-0.03mol×56 g/mol=0.72g,n(O)=0.045mol,则n(Fe)∶n(O)=0.03∶0.045=2∶3,则Q为Fe2O3,D正确;
故选B。
二、填空题
13.(16-17高二下·河北邢台·阶段检测)向浓度相等、体积均为50 mL的A、B两份NaOH溶液中,分别通入一定量的CO2后,再稀释到100 mL。
(1)在NaOH溶液中通入一定量的CO2后,溶液中溶质的组成可能是①________,②________,③________,④________。
(2)在稀释后的溶液中逐滴加入0.1 mol ·L-1的盐酸,产生CO2的体积(标准状况)与所加盐酸的体积关系如图所示。
①A曲线表明,原溶液通入CO2后,所得溶质与盐酸反应产生CO2的最大体积是________mL(标准状况)。
②B曲线表明,原溶液通入CO2后,所得溶液中溶质的化学式为_____________________________。
③原NaOH溶液的物质的量浓度为________________________。
【答案】 NaOH、Na2CO3 Na2CO3 Na2CO3、NaHCO3 NaHCO3 112 NaOH、Na2CO3 0.15mol/L
【详解】(1)由CO2+2NaOH═Na2CO3+H2O、CO2+NaOH═NaHCO3,二氧化碳少量时固体为①Na2CO3和NaOH;以1:2恰好反应时为②Na2CO3;物质的量比介于1:1~1:2之间为③Na2CO3和NaHCO3;二氧化碳过量时为④NaHCO3;
(2)由图可知,对应B溶液来说,滴加盐酸60mL时没有气体生成,可能发生OH-+H+=H2O和CO32-+H+=HCO3-,假设原溶液中只有碳酸钠,生成碳酸氢钠需要盐酸的体积和碳酸氢钠生成氯化钠需要盐酸的体积相等,实际上需要盐酸的体积60mL远远大于碳酸氢钠生成氯化钠需要盐酸的体积(75-60)mL=15mL,说明原溶液中的溶质是NaOH和Na2CO3;对于A溶液来说,滴加盐酸25mL时没有气体生成,可能发生OH-+H+=H2O和CO32-+H+=HCO3-,假设原溶液中只有碳酸钠,生成碳酸氢钠需要盐酸的体积和碳酸氢钠生成氯化钠需要盐酸的体积相等,实际上需要盐酸的体积25mL小于碳酸氢钠生成氯化钠需要盐酸的体积(75-25)mL=50mL,说明原溶液中的溶质是Na2CO3和NaHCO3,①对于A溶液来说,滴加盐酸25mL时有气体生成,逐滴加入0.1mol•L-1的盐酸,当生成CO2气体时,发生反应HCO3-+H+=H2O+CO2↑,
则HCO3-+H+=H2O+CO2↑
1 1
n(CO2)=0.05L×0.1mol/L=0.005mol,标况下体积为0.005mol×22.4L/mol=0.112L=112mL;
②由上述分析可知,B中溶质是Na2CO3和NaOH,由消耗盐酸的关系可知,物质的量比为3:1;
③加入足量的盐酸后的溶液中均只存在NaCl,n(HCl)=n(NaOH)=0.075L×0.1mol/L=0.0075mol,c(NaOH)=n/V=0.0075mol÷0.05L=0.15mol/L。
【点晴】把握发生的氧化还原反应为解答的关键,由图可知,对应B溶液来说,滴加盐酸60mL时没有气体生成,可能发生OH-+H+=H2O和CO32-+H+=HCO3-,假设原溶液中只有碳酸钠,生成碳酸氢钠需要盐酸的体积和碳酸氢钠生成氯化钠需要盐酸的体积相等,实际上需要盐酸的体积60mL远远大于碳酸氢钠生成氯化钠需要盐酸的体积(75-60)mL=15mL,说明原溶液中的溶质是NaOH和Na2CO3;对于A溶液来说,滴加盐酸25mL时没有气体生成,可能发生OH-+H+=H2O和CO32-+H+=HCO3-,假设原溶液中只有碳酸钠,生成碳酸氢钠需要盐酸的体积和碳酸氢钠生成氯化钠需要盐酸的体积相等,实际上需要盐酸的体积25mL小于碳酸氢钠生成氯化钠需要盐酸的体积(75-25)mL=50mL,说明原溶液中的溶质是Na2CO3和NaHCO3,据此解题。
三、解答题
14.(18-19高一·全国·课后作业)某工业废渣中主要含有及少量杂质(、、等),从该工业废渣中提取铜的工艺流程如图所示[已知与足量溶液反应生成,最终不会有]:
试回答下列问题。
(1)废渣中加入稀盐酸时,发生元素自身的氧化还原反应,该反应的离子方程式为____________________________________。
(2)滤液中的金属阳离子为、、___________,固体混合物中含有的物质是____________(写化学式)。
(3)操作为常见的实验操作,其操作名称是_________________,在实验室,该操作中使用的玻璃仪器有________________________________________。
(4)金属单质与固体混合物的反应常称为________________反应,列举该反应的一种用途:____________________________________。
(5)上述方法制备的铜可用来制备铜合金,某铜合金中可能含有、中的一种,采用下列方法可测定该铜合金的组成。
实验方法:取铜合金粉末样品放入烧杯中,将14.0%的稀硫酸(密度为)平均分四次依次加入该烧杯中,每次均充分反应。
实验数据记录如下表:
实验编号
加入稀硫酸的质量
14.0
14.0
14.0
14.0
剩余固体的质量
8.7
7.4
6.1
6.0
①稀硫酸的物质的量浓度为_____________。(结果保留两位小数)
②该铜合金中另一种金属是_____________(填化学式)。
【答案】 、 过滤 漏斗、玻璃棒、烧杯 铝热 焊接钢轨(答案合理即可) 1.56
【分析】废渣中主要含有及少量杂质(、、等),加入足量盐酸,与HCl反应得到氯化铜、铜,转化为氯化铝、转化为氯化铁、不溶解,铜与氯化铁会反应生成氯化亚铁和氯化铜,由流程知,B为固体混合物,则B中一定有、铜,则滤液A中必有氯化铝、氯化亚铁和氯化铜,对应的金属阳离子为Fe2+、、,滤液A中加足量氢氧化钠溶液,得氢氧化亚铁沉淀、氢氧化铜沉淀、固体混合物D必含氢氧化铜沉淀、氢氧化亚铁,沉淀经灼烧得固体混合物F,F含氧化铁、氧化铜,滤液C为溶液和混合溶液,从中提取金属E为Al,F与E的反应为铝热反应,即铝与氧化铁、铝与氧化铜发生置换反应得到氧化铝、铁和铜的混合物,混合物中加过量HCl,经过滤后即可提取铜,据此回答。
【详解】(1)元素除0价外,只有+1价和+2价,故在酸性条件下发生自身氧化还原反应生成和,离子方程式为;
(2)尽管溶解在盐酸中生成,但由于该废渣在酸浸过程中有单质生成,生成的还原生成,已知滤液中加足量溶液可使转化为,没有生成,而、分别生成沉淀、;
(3)结合流程图中的“滤液”“固体混合物”可知操作为过滤,实验室中过滤用到的玻璃仪器有漏斗、玻璃棒、烧杯;
(4)与、与可发生铝热反应,后者生成的液态可用于焊接钢轨;
(5)①若取溶液,则其中硫酸的物质的量为,故该稀硫酸的浓度为;
②利用实验的数据进行计算。设该铜合金中另外一种金属为,其相对原子质量为,则参加反应的金属的质量,则,得关系式:,,解得,故该铜合金中另外一种金属为。
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