题目内容
【题目】（题文）如图所示，一密闭容器被无摩擦、可滑动的两隔板a、b分成甲、乙两室；标准状况下，在乙室中充入NH3 0.4 mol，甲室中充入HCl、N2的混合气体，静止时隔板位置如图所示。已知甲、乙两室中气体的质量差为17.3g。
（1）甲室中气体的质量为________。
（2）甲室中HCl、N2的物质的量之比为______。
（3）将隔板a去掉，当HCl与NH3充分反应生成NH4Cl固体（反应方程式为：HCl(g)+NH3(g)=NH4Cl(s)，仅发生此反应），隔板b将位于刻度“________”处（填数字，不考虑固体物质产生的压强），此时体系的平均摩尔质量________。
【答案】24.1 g1:3425.25g/mol
【解析】
试题(1)乙室中充入NH3，则氨气的质量为m=n·M=0.4mol×17g/mol=6.8g，已知甲、乙两室中气体的质量差为17.3g，则甲中气体的质量为17.3g+6.8g=24.1g；(2)相同条件下，气体的物质的量之比等于其体积之比，看图可知甲、乙两室气体的体积比为2：1，故其物质的量之比为2：1，在乙室中充入NH3的物质的量是 0.4mol，所以甲室中气体为0.8mol，甲中气体的质量为24.1g，设其中HCl的物质的量为x，氮气的物质的量为y，根据其物质的量、质量列方程组为：x+y＝0.8，36.5x+28y＝24.1，解得x=0.2mol，y=0.6mol，所以HCl、N2的物质的量之比为0.2mol：0.6mol=1：3； (3)乙室中NH3的物质的量为0.4mol，甲中HCl的物质的量为0.2mol，二者混合会发生反应：NH3+HCl=NH4Cl,由于二者反应的物质的量的比是1:1，所以反应生成NH4Cl固体，剩余NH3的物质的量为0.2mol，剩余的气体总物质的量为n= n(NH3)+n(N2)= 0.2mol+0.6mol=0.8mol，相同条件下，气体的体积之比等于其物质的量之比，开始时气体总物质的量为1.2mol，其活塞b在6处，现在气体总物质的量为0.8mol，所以活塞b将会左移至“4”处；体系的平均摩尔质量M="m÷n=" (0.2mol×17g/mol+ 0.6mol×28g/mol) ÷(0.2mol+0.6mol) = 25.25g/mol。
【题目】研究小组进行右图所示实验，试剂A为0.2mol/LCuSO4溶液，发现铝条表面无明显变化，于是改变实验条件，探究铝和CuSO4溶液、CuCl2溶液反应的影响因素。用不同的试剂A进行实验1~实验4，并记录实验现象:
实验序号 | 试剂A | 实验现象 |
1 | 0.2mol/LCuCl2溶液 | 铝条表面有气泡产生，并有红色固体析出 |
2 | 0.2mol/LCuSO4溶液，再加入一定质量的NaCl固体 | 开始铝条表面无明显变化，加NaCl后，铝条表面有气泡产生，并有红色固体析出 |
3 | 2mol/LCuSO4溶液 | 铝条表面有少量气泡产生，并有少量红色固体 |
4 | 2mol/LCuCl2溶液 | 反应非常剧烈，有大量气泡产生，溶液变成棕褐色，有红色固体和白色固体生成 |
(1)实验1中，铝条表面析出红色固体的反应的离子方程式为_________。
(2)实验2的目的是证明铜盐中的阴离子Cl-是导致实验1中反应迅速发生的原因，实验2中加入NaCl固体的质量为______g。
(3)实验3的目的是_________ 。
(4)经检验可知，实验4中白色固体为CuCl。甲同学认为产生白色固体的原因可能是发生了Cu+CuCl2=2CuCl的反应，他设计了右图所示实验证明该反应能够发生。
①A极的电极材料是_________。
②能证明该反应发生的实验现象是_________ 。
(5)为探究实验4中溶液呈现棕褐色的原因，分别取白色CuCl固体进行以下实验:
实验序号 | 实验操作 | 实验现象 |
i | 加入浓NaCl溶液 | 沉淀溶解，形成无色溶液 |
ii | 加入饱和AlCl3溶液 | 沉淀溶解，形成褐色溶液 |
iii | 向i所得溶液中加入2mol/LCuCl2溶液 | 溶液由无色变为褐色 |
查阅资料知:CuCl难溶于水，能溶解在Cl-浓度较大的溶液中，生成[CuCl2]
①由述球实验及资料可推断，实验4中溶液呈棕褐色的原因可能是[CuCl2]-与_____作用的结果。
②为确证实验4所得的棕褐色溶液中含有[CuCl2]-，应补充的实验是_______。
(6)上述实验说明，铝和CuSO4溶液、CuCl2溶液的反应现象与______有关。
