17. 有不同浓度的NaOH溶液各取100mL分别通入SO2 1.12L(标况),完全反应后,分别得到不含结晶水的固体6.00g和7.00g,求这两种溶液的不同浓度值(mol/L)?
分析:SO2与NaOH溶液反应,可能有三种情况:NaOH过量,所得固体为Na2SO3和NaOH的混合物;SO2部分过量,所得固体为Na2SO3和NaHSO3的混合物;SO2极大过量所得固体为NaHSO3,因此本题应首先确定固体的成分。
(1)应用极值法先确定两个极值
a:设SO2与NaOH完全作用生成Na2SO3
b:设SO2极大过量,最终产物为NaHSO3
(2)讨论确定产物
a:因,所以b g固体为Na2SO3和NaHSO3的混合物
b:因所以7 g固体为Na2SO3和NaOH的混合物
(3)计算
a:第一种情况,设生成Na2SO3为xmol,NaHSO3为ymol
b:第二种情况:因NaOH过量,所以H2SO2完全反应。设参加反应的NaOH为amol,生成Na2SO3为bmol,过量的NaOH为Cmol
16. 饱和烃A和不饱和烃B在常温下均为气体,其中A含C原子数多于B。
(1)将A、B按一定比例混合。1L混合气完全燃烧后在同温、同压下得到3.6L CO2。试推断该混合气的可能组合及A、B混合时的体积比。将结果填入下表。
A的分子式 |
B的分子式 |
VA∶VB |
|
|
|
(2)1mol该混合气体恰好能使含0.4mol溴的CCl4溶液完全褪色,推断上述组合中符合该条件的A与B的分子式并填入下表
A的分子式 |
|
|
B的分子式 |
|
|
分析:(1)本题是用计算推理方法确定混合烃的组成。1L碳原子数为n的烷烃或烯烃充分燃烧均得到nL CO2。由题意推断,该混合烃只能由碳原子数大于3.6的烷烃和碳原子数小于3.6的烯烃或炔烃组成。它们可能有四种组合,根据每种组合中烷烃和不饱和烃的碳原子数及燃烧后生成CO2的体积可能有四种组合,根据每种组合中烷烃和不饱和烃的碳原子数及燃烧后生成CO2的体积可确定A和B的体积比。例如:若A为C4H10,B为C2H4。设1升混合气中含C4H10为x L,含C2H4为(1-x)L,它们充分燃烧后分别得到4x升CO2和2(1-x)L CO2,根据1升混合气燃烧后得到3.6LCO2,可得4x+2(1-x)=3.6
也可用十字交叉来解:
其它组合可依此类推,于是得到:
组合的编号 |
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混合气可使含0.4mol溴的CCl4溶液完全褪色,说明混合气中不饱和烃与溴的物质的量比为1∶2,符合这一条件的只有②、③的两种组合。
A的分子式 |
C4H10 |
C4H10 |
B的分子式 |
C2H2 |
C3H6 |
15. 镁条在空气中燃烧生成氧化镁和氮化镁。将燃烧后的产物溶解在60毫升浓度为2.0mol/升的盐酸中,再用20毫升0.5mol/升NaOH溶液中和多余的盐酸,然后在此溶液中加过量的碱,把氨全部蒸出来,用稀HCl吸收,稀HCl增重0.17g,求镁带的质量。
分析:此题涉及反应较多,如按常规计算非常复杂,如巧用电荷守恒法可使计算大为简化。
该题反应变化的图式:
在图(B)中,根据电荷守恒,有下列关系:
14. 今有分子组成相差1个碳原子和若干个氢原子的两种单烯烃的混合物,若取该单烯烃混合物的质量为42g时,则其物质的量已大于1mol。在温度为120℃时向密闭容器中充入1mol混合烃和足量的氧气,引燃,待反应完全后,再恢复到120℃,容器内的压强比原来有所增大。
(1)试确定原混合烃中两种单烯烃的分子组成。
(2)为了使该混合烃对氧气的密度≥1.05g/cm3,且在上述条件下完全燃烧产生气体增加的物质的量≤0.3mol。通过计算,讨论两种烃的物质的量之比应满足什么条件。
分析:
(1)取单烯烃混合物为42g时,其物质的量>1mol。
∴混合烃的平均分子量≤42
∴该混合烃的组成C2H4和C3H6
(2)该混合烃的平均分子量≥33.6(1.05×32)
设混合烃中C3H6为x mol,C2H4为y mol
则
解得
又∵燃烧产物增加的物质的量由C3H6燃烧所致
∴
∴C2H4的物质的量≥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醛分子多一个CH2原子团。用2g这种混合醛溶液与足量的银氨溶液反应,析出了3.24g银,问A醛和B醛各是什么醛?
分析:解题的关键是抓住3.24g银的质量求出混合醛的物质的量,再根据混合醛的质量,求出混合醛的平均分子量,最后用不等式的讨论确定A醛和B醛。
设2g此溶液中A、B总的物质的量为xmol
2g混合溶液中含有A醛和B醛的质量为:
混合醛的平均分子量
设A醛、B醛分子式分别为,则A、B的分子量分别为14n+16、14n+30
12. 80℃,101.3千帕下,用下图装置进行如下实验。A、C两筒内分别装有无色气体。它们可能是NH3、O2、N2、H2S、NO、CO2等气体,B管内装有固体。推动A的活塞使A筒中的气体缓缓地全部通过B进入C筒,C中的气体由无色变成红棕色,但其体积换算成同温同压下却并未变化。
(1)C中发生的反应,其化学方程式是 。已知原C中的气体为单一气体,它是 。(若有多种可能答案,需一一列出。)将反应后C筒中的气体,用水吸收后,气体体积,减小一半,则与水反应前C中的气体是 。(若有多种答案需一一列出。)
(2)若实验开始前A、C中的气体体积(换算成标况)分别为1.40L和2.24L,且A中的气体经过B管后,B管增重1.40g,通过计算和推理可判定A中的气体是 ,其质量是 g。
分析:本题要求学生将分子量、物质的量、气体摩尔体积、化学方程式计算与元素及其化合物的性质结合起来,根据试题给出的条件,进行分析、推理和论证。
(1)由C筒中发生的化学现象气体由无色变为红综色,可判断C中发生的化学反应为:2NO+O2=2NO2;又根据C筒中的气体反应后并无体积变化,可知C中为NO,由B管进入C中气体为纯O2,反应后O2并未过量。与水反应后,气体体积减半,已知与水反应前C筒中的气体为NO2和NO的混合气。
(2)设与水反应前C筒中NO2的体积为,NO为 ,根据题意列方程组:
由B管进入C筒中的
若0.84L O2全部由A筒中来,则A中除O2外,另一种气体的体积为1.40-0.84=0.56L,根据B管增重1.40g,该气体的mol尔质量为:
对照试题所给出的已知气体中没有一种气体的mol尔质量等于或大于56g/mol,因此该气体不是其中的一种,也不可能是其中两种或多种的混合气。由此可以确定C筒的O2可能全部或部分是由A中的某气体跟B管中的固体反应而得。已知气体能跟固体反应生成O2的只有CO2:
讨论:(1)若A中的气体全部是CO2(即进入C的O2全部由CO2和Na2O2反应而得。)根据反应方程式1.40L CO2与反应生成O2的体积为(L)这与进入C筒中O2的体积不符。(0.84 L)
(2)若A中的气体是CO2和O2的混合气。设A中CO2和O2的体积分别为。
根据题意
解题:
该结果与题设条件相符,所以A中的气体是CO2和O2的混合气体。
A中的气体的质量。
11. 现有氧化铜和碳粉的混合物共Amol,将它在隔绝空气条件下加热,反应完全后,冷却,得到残留固体。
(1)写出可能发生反应的化学方程式
(2)若氧化铜在混合物中的量的比值为
问:x为何值时,残留固体为何种物质?写出残留固体的物质的量与x值之间 的关系。将结果填入下表。
|
残 留 固 体 |
|
x值 |
分 子 式 |
物质的量 |
|
|
|
分析:(1)首先写出有关的化学反应方程式,根据化学方程式中有关物质间的物质的量的关系,分析当CuO恰好完全反应时,x值是多少?
按①式反应,x值为时,反应物恰好反应;按②式反应,x值为时,反应物恰好完全反应。
(2)当时,CuO过量,按C的量计算。
剩余CuO的物质的量
(3)当不足量,按CuO的量计算,生成铜的量为Ax。
(4)当时,C过量,按②式中的CuO的量计算,生成铜为Ax,剩余C的物质的量为:
将所得结果的有关数值填入下表:
x 值 |
残 留 固 体 |
|
|
分 子 式 |
物 质 的 量 |
|
Cu CuO |
2A(1-x) A(3x-2) |
|
Cu |
Ax(或A) |
|
Cu |
Ax |
|
Cu |
Ax(或) |
|
Cu C |
Ax A(1-2x) |
10. 两种烃的混合气体20mL,跟过量的氧气混合点燃,当产物通过浓H2SO4时,体积减小30mL,通过碱石灰后的体积又减少40mL(以上均换算成标准状况的体积),问该混合物的组成可能有几种?在各种可能组成中,每种烃各是多少?
分析:气态烃的碳原子数都小于4。20mL混合烃完全燃烧生成40mL CO2和30mL水蒸气,可知1mol混合烃平均含2mol C原子和3mol H原子,从而推知,该混合烃只能是C2H6和C2H2或C2H4和C2H2的混合物。
讨论:
(1)若混合烃含有x mL C3H6,则含有(20-x)mL C2H2
由题意可知:
C2H2:20-5=15(mL)
(2)若混合烃含有y mL C2H4,则含有,
可能有两种组合
9. 混合两种未知物的溶液,生成1.25g沉淀,这个沉淀是二价金属盐。在1000℃灼烧,使沉淀完全分解,得到质量为0.70g的固体金属氧化物和另一种使石灰水变浑浊的无刺激性气味的气体。蒸发滤除沉淀后的溶液,得到2.0g干燥残渣。在200℃时慢慢加热残渣,使它分解仅得到两种产物:一种是气态氧化物,标况下的体积为0.56L,另一种是水,为0.90g,试确定未知物是什么,并写出有关推理,计算过程及化学方程式。
分析:能使石灰水变浑浊且无刺激性气味的气体应是CO2,故1.25g沉淀应为碳酸盐。
设碳酸盐的分子式为MCO3
此二价金属为Ca。
滤液蒸干后得2.0g残渣,受热分解为0.90g水和0.56L气态氧化物。
此气态氧化物的mol尔质量为:
(g/mol)
分解产物的mol尔比:
H2O∶RxOy∶0.05∶0.0252∶1
分解产物为H2O和气态氧化物,分解温度为200℃,故此盐为铵盐,并不可能是碳酸铵或碳酸氢按(因分解产物是3种)
此盐只能是NH4NO3
设其分解产物为H2O和NxOy
则对NxOy而言有
则
讨论,均为正整数,且只可能是1或2,
(1)若
(2)若
由此可肯定此盐为NH4NO3,热分解产物为H2O和N2O。
未知物是
8.某金属R 7g跟足量的盐酸反应,在标准状况下,可得2.8L氢气;11.2g该金属可跟21.3g氯气完全反应,生成相应的氯化物,求该金属的原子量。
分析:设R的原子量为m,两种金属氯化物的分子式分别为RClx和RCly
………①
………②
讨论:(1)当 不合理
(2)当 合理
(3)当 不合理
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