题目内容

智利硝石是一种在智利和秘鲁发现的矿物，它的主要成分是NaNO3．工业上从智利硝石中提取NaNO3．为了测定一个硝酸钠样品的纯度，在氢氧化钠溶液中加热该化合物与含铝的合金．该反应生成的氨气在加热的条件下逸出，并溶解于酸中．
3NaNO3（aq）+8Al（s）+5NaOH（aq）+18H2O（I）→3NH3（g）+8NaAl（OH）4（aq）
生成的氨气溶于已知浓度的过量硫酸中．
2NH3+H2SO4→（NH4）2SO4
剩余的硫酸的量可通过与已知浓度的氢氧化钠溶液反应来测得．
H2SO4+2NaOH→Na2SO4+2H2O
（1）1.64g不纯的NaNO3样品与过量的铝合金反应．生成的氨气溶解于25.0mL 1.00mol/L的H2SO4中．当所有的氨气都溶解，剩余的硫酸与16.2mL 2.00mol/L的NaOH溶液恰好完全反应．
①计算25.0mL 1.00mol/L的H2SO4中，H2SO4的物质的量．
②计算16.2mL  2.00mol/L的NaOH溶液中，NaOH的物质的量．
③计算与氢氧化钠溶液反应的硫酸的物质的量．
④计算与氨气反应的硫酸的物质的量．
⑤计算与硫酸反应的氨气的物质的量．
⑥计算与含铝的合金反应的硝酸钠的物质的量．
⑦计算反应的硝酸钠的质量．
⑧计算样品中硝酸钠的质量百分数．
（2）上述样品发生的反应是氧化还原反应．硝酸钠和氨气中N元素的化合价分别是：NaNO3
 
和NH3
 
．
考点：探究物质的组成或测量物质的含量,化学方程式的有关计算
专题：计算题
分析：（1）①25.0mL 1.00mol/L的H2SO4中，H2SO4的物质的量=CV计算得到；
②16.2mL  2.00mol/L的NaOH溶液中，NaOH的物质的量=CV计算得到；
③与氢氧化钠溶液反应的硫酸的物质的量，依据化学反应定量关系计算，用剩余的硫酸与16.2mL 2.00mol/L的NaOH溶液恰好完全反应计算；
④生成的氨气溶解于25.0mL 1.00mol/L的H2SO4中，结合氨气和硫酸反应定量关系计算；
⑤结合④计算与硫酸反应的氨气的物质的量计算；
⑥依据生成氨气结合化学方程式定量关系计算与含铝的合金反应的硝酸钠的物质的量；
⑦依据n=
m
M
结合硝酸钠摩尔质量计算质量；
⑧硝酸钠质量分数=
硝酸钠质量
样品质量
×100%；
（2）依据化学式中元素化合价代数和为0计算标注元素化合价．
解答： 解：（1）①25.0mL 1.00mol/L的H2SO4中，H2SO4的物质的量=CV=0.0250L×1.00mol/L=0.02500mol；
答：25.0mL 1.00mol/L的H2SO4中，H2SO4的物质的量为0.02500mol；
②16.2mL  2.00mol/L的NaOH溶液中，NaOH的物质的量=CV=0.0162L×2.00mol/L；=0.0324mol；
答：16.2mL  2.00mol/L的NaOH溶液中，NaOH的物质的量为0.0324mol；
③与氢氧化钠溶液反应的硫酸的物质的量，依据化学反应定量关系计算，用剩余的硫酸与16.2mL 2.00mol/L的NaOH溶液恰好完全反应计算
H2SO4+2NaOH=Na2SO4+2H2O；
1       2
n      0.034mol
n=0.0162mol；
答：与氢氧化钠溶液反应的硫酸的物质的量为0.0162mol；
④生成的氨气溶解于25.0mL 1.00mol/L的H2SO4中，0.0250L×1.00mol/L-0.0162mol=0.0088mol；
答：与氨气反应的硫酸的物质的量为0.0088mol；
⑤2NH3+H2SO4=（NH3）2SO4；
  2      1
  n   0.0250L×1.00mol/L-0.0162mol
n=0.0176mol；
答：计算与硫酸反应的氨气的物质的量为0.0176mol；
⑥依据生成氨气结合化学方程式定量关系计算与含铝的合金反应的硝酸钠的物质的量，
3NaNO3（aq）+8Al（s）+5NaOH（aq）+18H2O（I）→3NH3（g）+8NaAl（OH）4（aq）
 3                   5                       3
 n                                           0.0176mol
n=0.0176mol；
答：与含铝的合金反应的硝酸钠的物质的量为0.0176mol；
⑦依据n=
m
M
结合硝酸钠摩尔质量计算质量=0.0176mol×85g/mol=1.496g；
答：反应的硝酸钠的质量为1.496g；
⑧硝酸钠质量分数=
硝酸钠质量
样品质量
×100%=
1.496g
1.64g
×100%=91.2%；
答：样品中硝酸钠的质量百分数为91.2%；
（2）依据化学式中元素化合价代数和为0计算标注元素化合价，硝酸钠和氨气中N元素的化合价分别是+5价，-3价；
故答案为：+5；-3．
点评：本题考查了物质性质的分析计算，反应过程的理解应用，注意物质反应定量过程的判断，掌握基础是关键，题目较简单．
练习册系列答案
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物质的量相等的Na2CO3和 NaHCO3分别与足量的盐酸反应，得到CO2的物质的量之比为（　　）
A、1：1B、2：1
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已知：E、G、Q、R、T、X、Y、Z都是周期表中前四周期的元素，它们的核电荷数依次增大．E的简单阴离子最外层有2个电子，G原子最外层电子数是内层电子数的两倍，X元素最外层电子数与最内层电子数相同．T2R的晶体类型是离子晶体，Y原子基态3p原子轨道上有2个未成对电子，其单质晶体类型属于原子晶体；在元素周期表中Z元素位于第10列．
回答下列问题：
（1）基态R原子的电子排布图（即轨道表示式）是
 
．
（2）YR2晶体中，Y原子采取
 
杂化方式．根据等电子原理，写出QR2+的电子式：
 
．
（3）分子式为G2E6R的物质有两种，其中一种易溶于水，原因是
 
．
（4）据报道，由G、X、Z三种元素形成的一种晶体具有超导性，其晶体结构如下图所示．则该晶体的化学式为
 
，晶体中距每个X原子周围距离最近的G原子有
 
个．
用如图所示的实验装置进行实验X及Y时，每隔半分钟分别测定放出气体的体积．下列选项中可正确表示实验X及Y的结果是（　　）
实验所用的酸
X 25mL 0.2mol/L
Y 50mL 0.1mol/L 
A、
B、
C、
D、
为了测定草酸晶体（H2C2O4?xH2O）中的x值，进行如下实验：
①称取W g草酸晶体，配成100.00mL溶液．
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试回答：
（1）写出滴定过程中反应的化学方程式：
 
．
（2）实验中，标准液KMnO4应装在
 
（填“酸式”或“碱式”）滴定管中．滴定终点时溶液由
 
色变为
 
色，且在30s内颜色不再恢复为原来颜色．
（3）若在接近滴定终点时，用少量蒸馏水将锥形瓶内壁冲洗一下，再继续滴至终点，则所测得的x值会
 
（填“偏大”、“偏小”或“无影响”）．
（4）在滴定过程中若用去a mol/L KMnO4溶液V mL，则所配制的草酸溶液的物质的量浓度为
 
mol/L，由此x=
 
．
（5）若滴定终点读数时俯视，则计算的x值会
 
（填“偏大”、“偏小”或“无影响”）．
现有一块铝铁合金，欲测定其铝的质量分数，切下W g合金，溶液盐酸中，再加入过量的NaOH溶液，滤出沉淀，将沉淀在空气中充分灼烧，最后得到W g红棕色粉末．则此合金中铝的质量分数为
 
．
氮气与氢气合成氨的平衡，第一次投料1mol N2、3mol H2与第二次投料0.9mol N2、2.7mol H2、0.2mol NH3，平衡等效，请问氮气的转化率相同吗？
短周期的五种元素A、B、C、D、E，原子序数依次增大．A、B、C三种元素电子层数之和是5．A、B两元素原子最外层电子数之和等于C元素原子最外层电子数；B元素原子最外电子层上的电子数是它的电子层数的2倍，A与D可以形成原子个数比分别为1：1和2：1的两种液态化合物；E单质用于净化水质．请回答：
（1）写出D在元素周期表中的位置
 
，E的原子结构示意图是
 
．
下列可以验证C与D两元素原子得电子能力强弱的实验事实是
 
（填写编号）．
A．比较这两种元素的气态氢化物的沸点
B．比较只有这两种元素所形成的化合物中的化合价
C．比较这两种元素的气态氢化物的稳定性
D．比较这两种元素的单质与氢气化合的难易
（2）由A、B两种元素组成的最简单的化合物，该化合物的空间构型是
 
．
（3）某些无机物均由A、B、C、D四种元素组成，都既可以与盐酸反应又可以与NaOH溶液反应，写出其中任意一种物质的化学式
 
，实验室检验该物质中阳离子的方法是
 
．
（4）C的一种氢化物与D单质的摩尔质量相等，则该氢化物的电子式为
 
；C的另一种氢化物与D的一种氢化物的电子总数相等，实验室制取C的该气态氢化物的化学方程式为
 
．
（5）胶态磁流体在医学上有重要的用途，而纳米级Fe3O4是磁流体中的重要粒子，其制备过程可简单表示如下：①将化合物CA3通入等物质的量的FeSO4、Fe2（SO4）3的混合溶液中，生成两种碱，写出该过程的总离子方程式
 
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．
下列关于营养物质的说法正确的是（　　）
A、糖类、油脂、蛋白质都能发生水解反应
B、糖类、油脂、蛋白质都是由C、H、O三种元素组成的
C、糖类、油脂、蛋白质都是高分子化合物
D、油脂有油和脂肪之分，都属于酯

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