Question

4．实验室常用盐酸的质量分数为36.5%，密度为1.20g/cm³．
（1）此浓盐酸的物质的量浓度是12mol/L？（列式计算）
（2）配制100mL3.00mol/L的盐酸，需以上浓盐酸25.0mL．（列式计算）
（3）还原4.8g金属氧化物，参加反应的氢气为2.016L（标准状况），生成的金属溶于上述盐酸，放出氢气1.344L（标准状况），此金属氧化物是A．
A．Fe₂O₃  B．ZnO  C．CuO
（4）将5.0g CaCO₃加入到足量的盐酸中，并将生成的气体全部通入足量的红热的碳中充分反应，可得到气体的体积为2.24L．（折算成标况下）
（5）某金属R与一定体积的上述盐酸正好完全反应所得氯化物溶液20mL，浓度为0.05mol/L．它恰好能与20mL 0.15mol•L^-1 的AgNO₃溶液完全反应，则该氯化物的化学式RCl₃．

Answer 1

分析 （1）依据C=$\frac{1000ρω}{M}$计算盐酸的物质量浓度；
（2）依据溶液稀释过程中溶质的物质的量不变计算需要浓盐酸体积；
（3）氢气还原金属氧化物得到的金属能与盐酸反应生成氢气，由于Cu不能与盐酸反应，则金属氧化物不能是CuO，还原金属氧化物消耗的氢气大于金属与盐酸反应生成的氢气，根据电子转移守恒，氧化物中金属的化合价应大于与盐酸反应时表现的化合价；
（4）碳酸钙与盐酸反应生成二氧化碳气体，根据碳元素守恒计算二氧化碳物质的量，二氧化碳提供红热的碳，发生反应CO₂+C$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2CO，根据方程式计算生成CO物质的量，再根据V=nV_m计算生成CO的体积；
（5）根据反应Ag⁺+Cl^-=AgCl↓可知n（Ag⁺）=n（Cl^-），20mL0.05mol/L的金属氯化物（RCl_x）溶液中n（Cl^-）=x×0.02L×0.05mol/L，20mL 0.15mol/L的AgNO₃溶液中n（Ag⁺）=0.02L×0.15mol/L，据此计算x的值，结合选项判断．

解答 解：（1）质量分数为36.5%，密度为1.20g/cm³盐酸的物质的量浓度C=$\frac{1000×1.20×36.5%}{36.5}$=12mol/L；
故答案为：12mol/L；
 （2）设配制100mL3.00mol/L的盐酸，需要浓盐酸体积V，则依据溶液稀释过程中溶质的物质的量不变得：12mol/L×V=100mL×3.00mol/L，解得V=25.0mL；
故答案为：25.0mL；
（3）氢气还原金属氧化物得到的金属能与盐酸反应生成氢气，由于Cu不能与盐酸反应，则金属氧化物不能是CuO；
还原金属氧化物消耗的氢气大于金属与盐酸反应生成的氢气，根据电子转移守恒，氧化物中金属的化合价应大于与盐酸反应时表现的化合价：
ZnO中金属化合价与金属与盐酸反应时表现的化合价相同，前后过程中氢气体积应相等；
氧化铁中Fe为+3价，而Fe与盐酸反应时表现+2价，且氢气体积之比2.016：1.344=3：2，符合题意，
故选：A；
（4）5g碳酸钙的物质的量为$\frac{5g}{100g/mol}$=0.05mol，根据碳元素守恒可知，碳酸钙与盐酸反应生成二氧化碳为0.05mol，根据CO₂+C$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2CO，可知生成CO为0.05mol×2=0.1mol，故标况下生成CO体积为0.1mol×22.4L/mol=2.24L，
故答案为：2.24L；
（5）20mL0.05mol/L的金属氯化物（RCl_x）溶液中n（Cl^-）=x×0.02L×0.05mol/L，20mL 0.15mol/L的AgNO₃溶液中n（Ag⁺）=0.02L×0.15mol/L，根据反应Ag⁺+Cl^-=AgCl↓可知n（Ag⁺）=n（Cl^-），所以x×0.02L×0.05mol/L=0.02L×0.15mol/L，解得x=3，所以化学式为RCl₃．
故答案为：RCl₃．

点评 本题为综合题，考查了一定物质的量浓度溶液计算、有关方程式的计算，明确配制原理及操作步骤，熟悉发生反应的实质是解题关键，侧重于考查学生的分析能力和计算能力．