题目内容
【题目】请按要求完成下列各题:
(1)质量都是50 g的 HCl、NH3、CO2、O2四种气体中,含有分子数目最少的是__________
(2)将2.3 g 金属钠投入到2.0 mol/L 100 mL的MgCl2溶液中,完全反应后,所得溶液中Mg2+的物质的量浓度为__________(假定反应后溶液体积不变);如果将钠、镁、铝均为0.3 mol分别与100 mL浓度为1 mol/L的HCl溶液反应,产生氢气的体积比为____________。
(3)某溶液中只含有Na+、Al3+、Cl-、SO42-四种离子,已知前三种离子的个数比为3∶2∶1,则溶液中Al3+和SO42-的离子个数比为__________。
(4)青铜是人类历史上的一项伟大发明。工业冶炼铜的原理主要是:
(Ⅰ)2Cu2S(硫化亚铜)+3O22Cu2O+2SO2↑
(Ⅱ)2Cu2O(氧化亚铜)+Cu2S6Cu+SO2↑
①用“单线桥法”表示出上述反应(Ⅰ)中电子转移的方向和数目。
2Cu2S(硫化亚铜)+3O22Cu2O+2SO2↑
②该反应(Ⅰ)中的还原产物是____________;反应(Ⅱ)中被氧化的物质是____________。
③若反应(Ⅰ)和反应(Ⅱ)均转移的电子数为1.806×1024,则在标准状况下产生的二氧化硫的体积为_____________ L。
【答案】
(1)CO2;
(2)1.5mol/L;3∶1∶1;
(3)1∶2;
(4)①;②Cu2O、SO2;Cu2S;③22.4;
【解析】
试题分析:(1)HCl、NH3、CO2、O2四种气体中CO2的相对分子质量最大,由n==可知,气体的相对分子质量越大,等质量时气体的物质的量越小,则分子数最小的是CO2,故答案为:CO2;
(2)n(Na)==0.1mol,与水反应生成NaOH,应生成0.1mol NaOH,n(MgCl2)=0.2mol,与氯化镁发生Mg2++2OH-=Mg(OH)2↓,则消耗0.05mol Mg2+,反应后剩余n(Mg2+)=0.2mol-0.05mol=0.15mol,c(Mg2+)==1.5mol/L,如果将钠、镁、铝均为0.3mol分别与100mL浓度为1mol/L的HCl溶液反应,可知镁、铝过量,镁、铝与盐酸反应生成氢气0.05mol,而钠可与水反应生成氢气,物质的量为0.15mol,产生氢气的体积比为 0.15mol:0.05mol:0.05mol=3:1:1,故答案为:1.5 mol/L;3:1:1;
(3)溶液存在电荷守恒,为n(Na+)+3n(Al3+)=n(Cl-)+2n(SO42-),已知前三种离子的个数比为3:2:1,假设各为3mol、2mol、1mol,则n(SO42-)=4mol,则溶液中Al3+和 SO42-离子个数比为2:4=1:2,故答案为:1:2;
(4)①硫化亚铜中S元素由-2价升高到+6价,转移电子2×(4+2)=12,用“单线桥法”表示,反应(Ⅰ)中电子转移的方向和数目为,故答案为:;
②该反应(Ⅰ)中O元素化合价降低,被还原,还原产物为Cu2O、SO2;反应(Ⅱ)中Cu2S中S元素化合价升高,被氧化,被氧化的物质为Cu2S,故答案为:Cu2O、SO2;Cu2S;
③转移的电子的物质的量为=3mol,对于反应(Ⅰ)生成二氧化硫3mol×=0.5mol,反应(Ⅱ) 生成二氧化硫3mol×=0.5mol,共生成1mol SO2,在标准状况下的体积为22.4L,故答案为:22.4。