题目内容
【题目】(1)在标准状况下3.2g CO与CO2的混合气体,体积为2.24L。则:混合气体的平均摩尔质量是________ CO2和CO的体积之比是________ CO2和CO的质量之比是_______,混合气体中所含氧原子的物质的量是_______
(2)若10 g密度为ρ g·cm-3的Ca(NO3)2溶液中含有4 g Ca2+,则溶液中NO3-的物质的量浓度为____________
(3)在标准状况下,将V L A气体(摩尔质量为M g·mol-1)溶于0.1 L水中,所得溶液的密度为ρ g·cm-3,则此溶液的物质的量浓度(mol·L-1)为 ____________________
(4)在反应3BrF3+5H2O===9HF+Br2+HBrO3+O2↑中,若有2molH2O参加反应,有_____mol水作还原剂,被水还原的溴元素____________mol;
(5)把V L含MgSO4和K2SO4的混合溶液分成五等份,一份加入含a mol NaOH的溶液恰好使镁离子完全沉淀;另一份加入含b mol BaCl2的溶液,恰好使硫酸根离子完全沉淀为硫酸钡。则原混合溶液中钾离子的浓度为_______
(6)3.04g铜镁合金完全溶解于50mL密度为1.40g·mL-1、质量分数为63%的浓硝酸中,得到NO2和N2O4的混合气体2240mL(标准状况),向反应后的溶液中加入1.0mol·L-1NaOH溶液,当金属离子全部沉淀时,得到5.08g沉淀,则该浓硝酸中HNO3的物质的量浓度是 ___mol·L-1,镁的质量为______g,NO2和N2O4的混合气体中,NO2的体积分数是___,得到5.08g沉淀时,加入NaOH溶液的体积是____mL。
(7)在100mL FeBr2溶液中通入2.24L Cl2(标准状况),溶液中有1/3的溴元素被氧化成单质Br2,则原FeBr2溶液中FeBr2的物质的量浓度为________。
【答案】32g·mol-11:311:210.125mol40ρmol·L-1mol·L-14/50.8mol(10b-5a)/Vmol·L-114mol·L-10.48g80%640mL1.2mol·L-1
【解析】
(1)混合气体的物质的量为2.24/22.4mol=0.1mol,根据M=m/n=3.2/0.1g·mol-1=32g·mol-1;根据题意有:n(CO)+n(CO2)=0.1,28n(CO)+44n(CO2)=3.2,解得n(CO)=0.075mol,n(CO2)=0.025mol,根据阿伏加德罗推论,气体体积之比等于物质的量之比,即CO2和CO的体积之比为0.025:0.075=1:3;CO2和CO的质量比为1×44:3×28=11:21;混合气体中所含氧原子物质的量为(0.075×1+0.025×2)mol=0.125mol;(2)n(Ca2+)=4/20mol=0.2mol,即n(NO3-)=2n(Ca2+)=0.4mol,溶液的体积为L,因此c(NO3-)=40ρmol·L-1;(3)A的物质的量为V/22.4mol,溶液的质量为
g,溶液的体积为
L,则该物质的物质的量浓度为
mol·L-1;(4)根据反应方程式,5molH2O参与反应,其中有2molH2O作还原剂,即有2molH2O参加反应,有4/5molH2O作还原剂;根据得失电子数目守恒,因此有
,解得n(BrF3)=0.8mol;(5)加入NaOH,发生Mg2++2OH-=Mg(OH)2↓,计算出n(Mg2+)=a/2mol,加入BaCl2溶液,发生Ba2++SO42-=BaSO4↓,计算出n(SO42-)=bmol,则原溶液中n(Mg2+)=5a/2mol,n(SO42-)=5bmol,根据溶液呈现电中性,2n(Mg2+)+n(K+)=2n(SO42-),推出n(K+)=(10b-5a)mol,则c(K+)=(10b-5a)/Vmol·L-1;(6)根据c=1000ρω%/M=1000×1.40×63%/63mol·L-1=14mol·L-1,合金失去电子物质的量等于沉淀中OH-的物质的量,生成的沉淀是Mg(OH)2和Cu(OH)2,沉淀的质量为合金的质量与OH-质量的和,因此沉淀中m(OH-)=(5.08-3.04)g=2.04g,合n(OH-)=2.04/17mol=0.12mol,因此有64n(Cu)+24n(Mg)=3.04,2n(Cu)+2n(Mg)=0.12,解得n(Cu)=0.04mol,n(Mg)=0.02mol,m(Mg)=0.02×24g=0.48g,根据得失电子数目守恒,推出n(NO2)+2n(N2O4)=0.12,n(NO2)+n(N2O4)=2240×10-3/22.4,解得n(NO2)=0.08mol,n(N2O4)=0.02mol,NO2的体积分数即NO2的物质的量分数为0.08/0.1×100%=80%,沉淀达到最大,溶质为NaNO3,n(NaOH)=n(HNO3)-n(NO2)-2n(N2O4)=(1.4-0.08-2×0.02)mol=1.28mol,则需要NaOH的体积为1.28/2L=0.64L=640mL;(7)Fe2+的还原性强于Br-,Fe2+先于Cl2反应,令FeBr3的物质的量为cmol·L-1,根据得失电子数目守恒,
,解得c=1.2mol·L-1。
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