题目内容

15．将a mol的NH3与b mol的O2混合后，充入一密闭容器，在Pt存在下升温至700℃，充分反应后，冷却至室温．
（1）请讨论b∕a的取值范围及与之对应的溶液的溶质及其物质的量，将结果填于下表中：
b∕a的取值范围溶质溶质物质的量
（2）当a=2.00，b=4.00，在室温下得到的产物是什么？若该产物的密度为1.44g．ml-1，则其溶质的质量分数和物质的量浓度各是多少？

分析 （1）根据极限法进行分析：0＜$\frac{b}{a}$＜$\frac{5}{4}$，氧气不足，发生反应：4NH3+5O2=4NO+6H2O，然后分析溶质和其物质的量；
$\frac{b}{a}$=$\frac{5}{4}$，恰好反应，发生反应：4NH3+5O2=4NO+6H2O，NO不溶于水，也不与水反应；
$\frac{5}{4}$＜$\frac{b}{a}$＜2，先发生反应：4NH3+5O2=4NO+6H2O，然后发生反应：4NO+3O2+2H2O→4HNO3，O2不足，然后分析溶质和其物质的量；
$\frac{b}{a}$≥2  发生反应：4NH3+8O2=4HNO3+4H2O，O2过量，然后分析溶质和其物质的量；
（2）计算出$\frac{b}{a}$，然后根据（1）判断产物，然后得出溶液质量，结合产物密度计算出溶液体积，最后计算出溶质质量分数及物质的量浓度．

解答 解：（1）根据极限法进行分析：0＜b∕a＜5∕4，O2不足，发生反应：4NH3+5O2=4NO+6H2O，溶质为NH3，参加反应的NH3的物质的量为：$\frac{4b}{5}$mol，剩余的NH3的物质的量为（a-$\frac{4b}{5}$）mol；
$\frac{b}{a}$=$\frac{5}{4}$，恰好反应，发生反应：4NH3+5O2=4NO+6H2O，NO不溶于水，也不与水反应，所以溶液中无溶质，
$\frac{5}{4}$＜$\frac{b}{a}$＜2，先发生4NH3+5O2=4NO+6H2O，生成NOamol，消耗O2为：$\frac{5}{4}$amol，然后发生反应：4NO+3O2+2H2O→4HNO3，O2不足，溶质为HNO3，参加反应的氧气的物质的量bmol-$\frac{5}{4}$amol，生成的HNO3为（bmol-$\frac{5}{4}$amol）×$\frac{4}{3}$=$\frac{4b-5a}{3}$mol，
$\frac{b}{a}$≥2  发生反应：4NH3+8O2=4HNO3+4H2O，O2过量，溶质为HNO3，其物质的量为amol；
故答案为：

b∕a的取值范围溶质溶质物质的量
0＜$\frac{b}{a}$＜$\frac{5}{4}$ NH3（a-$\frac{4b}{5}$）mol   
$\frac{b}{a}$=$\frac{5}{4}$//
$\frac{5}{4}$＜$\frac{b}{a}$＜2  HNO3$\frac{4b-5a}{3}$mol
$\frac{b}{a}$≥2  HNO3amol       
（2）当a=2.00，b=4.00时$\frac{b}{a}$=2，则反应后溶质为硝酸，反应生成a mol硝酸的同时也生成了a mol的水，则产物总质量为：63ag+18ag=81ag，溶质的质量分数为：$\frac{63ag}{81ag}$×100%≈78%；
反应后溶液体积为：V=$\frac{m}{ρ}$=$\frac{81ag}{1.44g/mL}$=56.25a ml=0.05625aL，则溶质的物质的量浓度为：$\frac{amol}{0.05625aL}$≈17.8mol/L，
答：反应生成a mol硝酸和a mol的水；反应后溶质的质量分数为78%；溶液浓度为17.8mol/L．

点评 本题主要考察反应物的多少对反应的影响和基本计算公式的熟练使用，题目难度较大，明确发生反应的实质为解答关键，注意熟练掌握物质的量与物质的量浓度、摩尔质量等之间的关系．

练习册系列答案
相关题目
18．如图，向碱式滴定管和烧杯中分别注入0.2mol•L-1Ba（OH）2溶液和0.1mol•L-1稀硫酸各50mL，并向稀硫酸中滴加几滴石蕊溶液，按如图装置连接好．
（1）按下开关接通电路，观察电流计指针偏转情况．
现象：电流计指针偏转．
结论：氢氧化钡、硫酸为电解质．
（2）挤压碱式滴定管胶管里的玻璃珠向烧杯中滴加Ba（OH）2溶液至过量，观察溶液中的现象和电流计指针的变化情况．
现象：电流计指针逐渐减小，为0，再偏转，生成白色沉淀．
结论：氢氧化钡和稀硫酸发生离子反应．
（3）思考以下几个问题：
①稀硫酸与Ba（OH）2溶液反应的实质是什么？Ba2++2OH-+SO42-+2H+═BaSO4↓+2H2O．
②该实验说明溶液的导电性与离子浓度有关．
③如果把硫酸溶液改为醋酸溶液，Ba（OH）2溶液改为氨水，仍按照上述操作进行实验，将看到的现象是：导电性逐渐增强．
6．卫生部从2011年12月1日起，禁止在面粉生产中使用过氧化苯甲酰和过氧化钙．过氧化苯甲酰的结构简式如图：
（1）过氧化苯甲酰的分子式为C14H10O4，其一氯代物共有3种；
（2）工业上可以利用苯甲酰氯（）和双氧水为原料生产过氧化苯甲酰，写出合成过氧化苯甲酰的化学反应方程式：；
（3）过氧化苯甲酰用于面粉漂白后会产生苯甲酸：
苯甲酸的同分异构体中，含苯环且属于酯类的结构简式为，属于酚类结构的同分异构体有3种．
3．科学家冶炼出了纯度高达99.9999%的铁，你估计它不会具有的性质是（　　）
A．在潮湿的空气中放置不易生锈B．硬度比生铁大
C．与2mol/L盐酸的反应生成氢气D．在冷的浓H2SO4溶液中可钝化
10．下列叙述正确的是（　　）
A．Li在氧气中燃烧主要生成Li2O
B．卤族元素单质X2（X：代表F、Cl、Br、I）均可以与水反应生成HX
C．将SO2通入次氯酸钙溶液可能得到次氯酸
D．将NH3通入热的CuSO4溶液中能使Cu2+还原成Cu
20．某羧酸酯的分子式为C18H26O5，1mol该酯完全水解可得到1mol羧酸和2mol乙醇，该羧酸的分子式为（　　）
A．C14H18O5B．C14H16O4C．C14H22O5D．C14H10O5
7．用NA表示阿伏加德罗常数，下列叙述正确的是（　　）
A．64 g SO2含有氧原子数为NA
B．1 mol铁与足量稀盐酸反应转移的电子数目为3 NA
C．在同温同压下，相同体积的任何气体单质应含有相同的原子数
D．常温常压下，14 g N2含有分子数为0.5 NA
4．（1）有下列四组物质①水、酒精、煤、石油　②CaO、SO3、SO2、P2O5　③HNO3、H2SO4、HCl、NaCl　④KClO3、KCl、KMnO4、HgO各组中均有一种物质所属类别与其他物质不同，这四种物质分别是：①煤；②CaO；③NaCl；④HgO．
（2）将标准状况下22.4L的HCl 溶于水配成200mL的溶液，所得溶液的物质的量浓度为5mol/L；
（3）3.01×1023个OH-的物质的量为0.5mol，质量为8.5g，含有电子的物质的量为5mol，这些OH-与0.5mol NH3的质量相同．
5．二甘醇可用作溶剂、纺织助剂等，一旦进入人体会导致急性肾衰竭，危及生命．二甘醇的结构简式是HO-CH2CH2-O-CH2CH2-OH．下列有关二甘醇的叙述正确的是（　　）
A．不能发生消去反应B．能氧化为酮
C．能与Na反应D．不能发生取代反应

违法和不良信息举报电话：027-86699610 举报邮箱：58377363@163.com

精英家教网