Question

金属元素及其化合物在科学研究和生产生活中有着广泛的用途。
（1）现有一种铜粉与氧化铜粉末的混合物。经测定，该混合物中铜元素与氧元素的质量之比为5：1。该混合物中铜与氧化铜的物质的量之比为　　　　　　　　。
（2）取铝合金（含铝90％）1.5 g与80 mL 3mol?L^-1 盐酸充分反应（合金中其它成分不参加反应）。滤去不溶物，将滤液稀释到100mL，取出稀释液5mL，加入0.6 mol?L^-1 的氨水使Al³⁺ 恰好完全沉淀。
上述铝合金和盐酸反应的过程中生成氢气_________L（标准状况）。使Al³⁺ 恰好完全沉淀时，消耗氨水_________mL。
（3）将1.84g金属钠投入98.16 g水中，向反应后的溶液里通入一定量的CO₂(g)，将溶液小心蒸干。计算可得固体质量的最大值。
（4）向a mL 0.8mol?L^-1 NaOH(aq) 中通入b mol CO₂(g)，反应所得混合液的成份随b的物质的量的不同而不同。请通过计算完成下表：（溶质的质量用含a、b的代数式表示）

b的取值范围（mol）	溶质的成份	溶质的质量（g）
b＜4a×10- 4
	Na2CO3、NaHCO3

 

Answer 1

（1）1:4　（2分）
（2）1.68L  (2分)　20mL（2分）
（3）11.44g（2分，过程1分，结果1分）
（4）

b的取值范围(mol)	溶质的成份	溶质的质量(g)
	NaOH、Na2CO3 （1分，每个0.5分）	3.2a×10-2+26b（2分）
8a×10-4＞b＞4a×10-4（1分）		1.76a×10-2+62b（2分）

 

试题分析：（1）设铜粉与氧化铜粉末的物质的量分别为X，Y。根据该混合物中铜元素与氧元素的质量之比为5：1。建立关系式64（X+Y）：16Y=5：1，可得X:Y=1：4。
（2）铝的物质的量为1.5*90%/27=0.05mol,n(HCl)=0.08*3=0.24mol,可知盐酸剩余，生成氢气0.05mol*1.5*22.4=1.68L。使Al³⁺ 恰好完全沉淀时，首先要中和剩余的盐酸0.09mol,消耗氨水(0.05*3+0.09)/(0.6*20)=20mL。
（3）将1.84g金属钠（0.08mol）投入98.16 g水中，向反应后的溶液里通入一定量的CO₂(g)，将溶液小心蒸干。计算可得固体质量的最大值。要使固体的质量最大，生成物应该是Na₂CO₃.10H₂O ,根据钠元素守恒，生成物质的量为0.04mol,质量为0.04*286=11.44g。
（4）NaOH物质的量为8a×10^-4mol,由 CO2和NaOH反应的关系式，n(NaOH):n(CO₂)＞=2,产物为碳酸钠和剩余的氢氧化钠，即8a×10^-4mol：b＞=2,可得b<=4a×10^-4。根据2NaOH-----nCO₂关系，生成碳酸钠和剩余的氢氧化钠分别为bmol和8a×10^-4mol-2bmol，其质量为：3.2a×10^-2+26b；当1<n(NaOH):n(CO₂)<2时，产物是Na₂CO₃和NaHCO₃根据钠和碳元素守恒，分别设Na₂CO₃和NaHCO₃的物质的量为x,y，可建立关系式：2x+y=8a×10^-4mol; x+y=b;求得混合物质量为1.76a×10^-2+62b。