题目内容

将一定的NaOH和NaHCO₃的混合物放在密闭的容器中加热，充分反应后生成CO₂的体积为V₁（V₁＞0）．将反应后的固体残渣与过量的稀盐酸反应，又生成CO₂的体积为V₂（V₁、V₂均为标准状况的体积）．则原混合物中NaOH和NaHCO₃的物质的量之比为

A.
（V₂-V₁）：（V₁+V₂）
B.
V₂：V₁
C.
V₂：（V₁+V₂）
D.
（V₁+V₂）：（V₂-V₁）

A
分析：NaOH和NaHCO₃的混合物放在密闭的容器中加热，充分反应后生成CO₂的体积为V₁（V₁＞0），则剩余固体残渣为Na₂CO₃，剩余固体残渣与盐酸反应生成CO₂的体积为V₂，根据碳元素守恒可知碳酸钠的物质的量等于固体残渣与盐酸反应生成CO₂的物质的量．根据碳元素守恒可知NaHCO₃的物质的量等于两次生成的二氧化碳总的物质的量．令NaOH和NaHCO₃的物质的量分别为xmol、ymol，根据钠元素守恒、碳元素守恒列方程计算．
解答：NaOH和NaHCO₃的混合物放在密闭的容器中加热，充分反应后生成CO₂的体积为V₁（V₁＞0），则剩余固体残渣为
Na₂CO₃，剩余固体残渣与盐酸反应生成CO₂的体积为V₂，根据碳元素守恒可知碳酸钠的物质的量等于固体残渣与盐酸反应生成CO₂的物质的量．根据碳元素守恒可知NaHCO₃的物质的量等于两次生成的二氧化碳总的物质的量．令NaOH和NaHCO₃的物质的量分别为xmol、ymol，则：
根据钠元素守恒有x+y= $\text{[math]}$ ×2
根据碳元素守恒有y= $\text{[math]}$
联立解得x= $\text{[math]}$ ×2- $\text{[math]}$ = $\text{[math]}$
所以原混合物中NaOH和NaHCO₃的物质的量之比 $\text{[math]}$ ： $\text{[math]}$ =（V₂-V₁）：（V₁+V₂）．
故选：A．
点评：考查混合物的计算，难度中等，判断剩余固体残渣为Na₂CO₃是解题关键，利用常规解法比较繁琐，本题采取守恒计算，简化计算．注意守恒思想的运用．

练习册系列答案

a、操作①中加Zn粉后发生反应的离子方程式为

Zn+Cu²⁺=Zn²⁺+Cu；Zn+2Fe³⁺=Zn²⁺+2Fe²⁺

．
b、操作②中加入适量X的作用是什么

将Fe²⁺氧化成Fe³⁺

；X的首选物的化学式是：

MnO₂

．
c、操作③中所加碳酸盐的化学式是

MnCO₃或ZnCO₃或MnCO₃和ZnCO₃

．
（3）为了从上述流程中产生的Fe（OH）₃、Al（OH）₃沉淀混合物中回收Al（OH）₃，工厂设计了如图乙的有关流程图．
a、AlCl₃溶液和NaAlO₂溶液反应生成AI（OH）₃的离子方程式为

Al³⁺+3AlO₂^-+6H₂O=4Al（OH）₃

．若总共得到n molAl（OH）₃，则消耗的NaOH和HCl的理论量（mol）分别为

、

．
b、若使用如图丙流程回收处理，请比较两个流程消耗酸碱的用量？

如按丙流程，则得到同样nmolAl（OH）₃，消耗的NaOH、HCl的理论量分别为nmol，大于前流程的消耗量，相对而言，前流程更符合节约的原则

．

接触法制H₂SO₄的基本原理是：

①4FeS₂+11O₂2Fe₂O₃+8SO₂

③SO₃+H₂O H₂SO₄

其中排放的尾气含少量SO₂，为防止污染大气，在排放前应设法进行综合利用。

(1)某硫酸厂每天排放10000m³(换算成标准状况下体积)尾气中含0.2%(体积分数)的SO₂，问用NaOH溶液、石灰及氧气处理后，假设硫元素不损失，理论上可得到多少千克石膏(CaSO₄·2H₂O)？

(2)如果将一定体积的尾气通入100mL2mol·L^-1的NaOH溶液使其完全反应，经测定所得溶液含16.7g溶质。试分析溶液的成分，并计算各成分的物质的量。

(3)工厂在尾气处理制石膏的过程中，中间产物是NaHSO₃，调节尾气排放的流量，以取得SO₂和NaOH间物质的量的最佳比值，从而提高NaHSO₃的产量。现设n(SO₂)、n(NaOH)、n(NaHSO₃)分别表示SO₂、NaOH、NaHSO₃的物质的量，且=x,试写出x在不同取值范围时，n(NaHSO₃)的值或n(NaHSO₃)与n(SO₂)、n(NaOH)间的关系式。

x=n(SO₂)/n(NaOH)	n(NaHSO₃)

提示：该题取材于接触法制硫酸的过程中对废气SO₂的处理，即消除了SO₂对空气的污染，又使SO₂得到综合利用。该题在能力要求上有一定的深度和坡度。第(1)步考查多步反应的计算，所发生的一系列反应较为复杂，但根据S元素守恒找出关系式，即可得出答案。第(2)步涉及平行反应中混合物的计算。反应方程式为2NaOH+SO₂ Na₂SO₃+H₂O;NaOH+SO₂ NaHSO₃。根据题给条件，对上述反应运用极值假设法进行分析讨论。第(3)步考查计算题中范围讨论的基础知识，以及过量问题和平行反应的计算。

接触法制H₂SO₄的基本原理是：

①4FeS₂+11O₂2Fe₂O₃+8SO₂

②2SO₂+O₂2SO₃

③SO₃+H₂O H₂SO₄

其中排放的尾气含少量SO₂，为防止污染大气，在排放前应设法进行综合利用。

（1）某硫酸厂每天排放10000m³（换算成标准状况下体积）尾气中含0.2%（体积分数）的SO₂，问用NaOH溶液、石灰及氧气处理后，假设硫元素不损失，理论上可得到多少千克石膏（CaSO₄·2H₂O）？

（2）如果将一定体积的尾气通入100mL2mol·L^-1的NaOH溶液使其完全反应，经测定所得溶液含16.7g溶质。试分析溶液的成分，并计算各成分的物质的量。

（3）工厂在尾气处理制石膏的过程中，中间产物是NaHSO₃，调节尾气排放的流量，以取得SO₂和NaOH间物质的量的最佳比值，从而提高NaHSO₃的产量。现设n（SO₂）、n（NaOH）、n（NaHSO₃）分别表示SO₂、NaOH、NaHSO₃的物质的量，且=x,试写出x在不同取值范围时，n（NaHSO₃）的值或n（NaHSO₃）与n（SO₂）、n（NaOH）间的关系式。

x=n（SO₂）/n（NaOH）	n（NaHSO₃）

提示：该题取材于接触法制硫酸的过程中对废气SO₂的处理，即消除了SO₂对空气的污染，又使SO₂得到综合利用。该题在能力要求上有一定的深度和坡度。第（1）步考查多步反应的计算，所发生的一系列反应较为复杂，但根据S元素守恒找出关系式，即可得出答案。第（2）步涉及平行反应中混合物的计算。反应方程式为2NaOH+SO₂ Na₂SO₃+H₂O;NaOH+SO₂ aHSO₃。根据题给条件，对上述反应运用极值假设法进行分析讨论。第（3）步考查计算题中范围讨论的基础知识，以及过量问题和平行反应的计算。

某化工厂以软锰矿、闪锌矿（除主要成分为MnO₂、ZnS外还含有少量的FeS、CuS、Al₂O₃等物质）为原料制取Zn和MnO₂．
（1）在一定条件下，将这两种矿粉在硫酸溶液中相互作用，配平如下的化学方程式：MnO₂+FeS+H₂SO₄=MnSO₄+Fe₂（SO₄）₃+S+H₂O
（2）将所得含有Mn²⁺、Fe³⁺、Cu²⁺、Al³⁺、Zn²⁺的酸性溶液按如图甲的工业流程进行操作处理得溶液（IV），电解溶液（IV）即得MnO₂和Zn．

a、操作①中加Zn粉后发生反应的离子方程式为．
b、操作②中加入适量X的作用是什么；X的首选物的化学式是：．
c、操作③中所加碳酸盐的化学式是．
（3）为了从上述流程中产生的Fe（OH）₃、Al（OH）₃沉淀混合物中回收Al（OH）₃，工厂设计了如图乙的有关流程图．
a、AlCl₃溶液和NaAlO₂溶液反应生成AI（OH）₃的离子方程式为．若总共得到n molAl（OH）₃，则消耗的NaOH和HCl的理论量（mol）分别为、．
b、若使用如图丙流程回收处理，请比较两个流程消耗酸碱的用量？．

a、操作①中加Zn粉后发生反应的离子方程式为______．
b、操作②中加入适量X的作用是什么______；X的首选物的化学式是：______．
c、操作③中所加碳酸盐的化学式是______．
（3）为了从上述流程中产生的Fe（OH）₃、Al（OH）₃沉淀混合物中回收Al（OH）₃，工厂设计了如图乙的有关流程图．
a、AlCl₃溶液和NaAlO₂溶液反应生成AI（OH）₃的离子方程式为______．若总共得到n molAl（OH）₃，则消耗的NaOH和HCl的理论量（mol）分别为______、______．
b、若使用如图丙流程回收处理，请比较两个流程消耗酸碱的用量？______．

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