题目内容

15．某固体混合物含NH4I、NaHCO3、AlCl3、MgBr2、FeCl2中的几种，为确定该固体混合物的成分及各组成成分的物质的量之比，现进行如图实验．
实验Ⅰ：

（1）无色气体为NH3．
（2）该固体混合物的成分为NH4I、MgBr2、AlCl3．
实验Ⅱ：取一定量的该固体混合物溶于水配成1L溶液，并向该混合溶液中通入一定量的Cl2，测得溶液中几种阴离子（分别用A-、B-、C-表示）的物质的量与通入Cl2体积的关系如表所示．
Cl2的体积
（标准状况下）/L		2.85.611.2
n（A-）/mol1.251.52
n（B-）/mol1.51.40.9
n（C-）/mola00
（3）a=0.15．
（4）原固体混合物中各组成成分的物质的量之比为．

分析 某固体混合物含NH4I、NaHCO3、AlCl3、MgBr2、FeCl2中的几种加入过量氢氧化钠浓溶液加热反应生成气体为氨气，固体中含NH4I，生成白色沉淀久置无变化判断沉淀为Mg（OH）2，固体中有MgBr2、无FeCl2 ，无色溶液加入适量稀盐酸生成白色沉淀，加入过量稀盐酸沉淀溶解，判断为Al（OH）3，无气体生成则固体中无NaHCO3，
（1）分析可知铵盐和氢氧化钠反应生成气体氨气；
（2）上述分析判断固体成分NH4I、MgBr2、AlCl3 ；
（3）碘离子与溴离子的还原性强弱顺序为：I-＞Br-，加入氯气2.8L时溶液中I-amol，则说明通入2.8LCl2只发生：Cl2+2I-═I2+2Cl-，2.8L变成5.6L，消耗2.8L Cl2的物质的量为$\frac{2.8L}{22.4L/mol}$=0.125mol，先后发生：Cl2+2I-═I2+2Cl-，Cl2 +2Br-═Br2+2Cl-，根据反应方程式计算；
（4）通过以上分析知，当通入Cl2的体积为3.36L即0.15mol（标准状态下）时，溶液中发生反应的离子方程式为Cl2+2I-=2Cl-+I2；
n（Cl-）=1.25mol-0.125mol×2=1mol、n（Br-）=1.5mol、n（I-）=0.4mol，据此计算原固体混合物中各组成成分的物质的量之比．

解答 解：（1）某固体混合物含NH4I、NaHCO3、AlCl3、MgBr2、FeCl2中的几种加入过量氢氧化钠浓溶液加热反应生成气体为氨气，
故答案为：NH3 ；
（2）某固体混合物含NH4I、NaHCO3、AlCl3、MgBr2、FeCl2中的几种加入过量氢氧化钠浓溶液加热反应生成气体为氨气，固体中含NH4I，生成白色沉淀久置无变化判断沉淀为Mg（OH）2，固体中有MgBr2、无FeCl2 ，无色溶液加入适量稀盐酸生成白色沉淀，加入过量稀盐酸沉淀溶解，判断为Al（OH）3，无气体生成则固体中无NaHCO3，该固体混合物的成分为NH4I、MgBr2、AlCl3 ，
故答案为：NH4I、MgBr2、AlCl3 ；
（3）溶液中阴离子还原性强弱顺序为：I-＞Br-＞Cl-，2.8L氯气的物质的量为$\frac{2.8L}{22.4L/mol}$=0.125mol，通入0.125mol氯气时溶液中有I-，所以Br-没有参加反应，所以溶液中n（Br-）=1.5mol，n（B-）为溴离子，溶液中氯离子为通入氯气生成的和原来溶液中存在的，判断A-离子为Cl-，C-离子为I-离子，Cl原子守恒得原来n（Cl-）=1.25mol-0.125mol×2=1mol；通入5，6L氯气物质的量=$\frac{5.6L}{22.4L/mol}$=0.25mol氯气时溶液中没有I-，则碘离子完全反应，且n（Br-）=1.4mol，说明有0.1mol溴离子参加反应，则碘离子完全反应，根据转移电子相等得n（I-）=0.25mol×2-0.1mol×1=0.4mol，根据反应：Cl2+2I-═I2+2Cl-，该反应中生成0.25mol氯离子消耗碘离子，所以a=0.5mol-0.25mol=0.15mol，
故答案为：0.15；
（4）通过以上分析知，当通入Cl2的体积为3.36L即0.15mol（标准状态下）时，溶液中发生反应的离子方程式为Cl2+2I-=2Cl-+I2；
n（Cl-）=1.25mol-0.125mol×2=1mol、n（Br-）=1.5mol、n（I-）=0.4mol，
n（AlCl3）：n（MgBr2）：n（NH4I）=$\frac{1}{3}$×1：$\frac{1.5}{2}$：0.4=20：45：24，
答：原固体混合物中各组成成分的物质的量之比为20：45：24．

点评 本题考查了物质组成成分的定量关系、物质性质和物质发生氧化还原反应的定量计算分析判断，掌握基础是解题关键，题目难度较大．

练习册系列答案
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请回答下列问题：
（1）盛装盐酸的仪器的名称是分液漏斗，装置的连接顺序是：B→D→A→C（填图中字母序号，各仪器只能选用一次）．
（2）实验过程中需要持续通入空气，其作用除可以起到“搅拌”A、D中反应物以实现充分反应外，还有一个重要作用是：将反应产生的CO2气体尽可能彻底的赶入装置A中，使之完全被Ba（OH）2溶液吸收．
（3）为提高测定的准确度，在B中最应加入的物质是：d（填字母编号）．
a．饱和NaHCO3溶液      b．蒸馏水     c．浓硫酸     d．NaOH溶液
（4）在进行乙学生的实验方案评价时，有学生认为不必测定A中沉淀的质量，而只要测出装置A在吸收反应产生的气体前后的质量差，就能完成实验要求．实验证明，若用此法测得Fe2O3的质量分数将偏小（填“偏大”、“偏小”或“不变”）．
10．某实验小组把CO2通入饱和Na2CO3溶液制取NaHCO3，装置如图1所示（气密性已检验，部分夹持装置略）：

（1）C中反应的化学方程式是Na2CO3+CO2+H2O═2NaHCO3．
（2）请结合化学平衡移动原理解释B中溶液的作用CO2在水中存在平衡：CO2+H2O?H2CO3?HCO3-+H+，有H2SO4存在时，可使上述平衡向左移动，从而减少CO2在水中的溶解，同时吸收挥发出来的HCl气体．
（3）当C中有大量白色固体析出时，停止实验，将固体过滤、洗涤、干燥备用．为确定固体的成分，实验步骤如下：
第一步：准确称取一定质量的固体，配成1000mL溶液作为样液，其余固体备用．配制溶液时肯定不需要如图2所示仪器中的AC（填字母），配制上述溶液还需用到的玻璃仪器是烧杯、玻璃棒（填仪器名称）．
第二步：设计方案如下．
①方案1：取样液与澄清的Ca（OH）2溶液混合，出现白色沉淀．
实验小组对现象产生的原理进行分析，认为该方案不合理，理由是Na2CO3和NaHCO3都能跟Ca（OH）2溶液发生反应生成白色沉淀，无法确定固体的成分中是否含有NaHCO3．
②方案2：取样液与BaCl2溶液混合，出现白色沉淀并有气体产生．
实验小组认为固体中存在NaHCO3，其离子方程式是2HCO3-+Ba2+=BaCO3↓+CO2↑+H2O．
该小组认为不能确定是否存在Na2CO3，你认为该结论是否合理？合理．
③方案3：实验小组中甲、乙同学利用NaHCO3的不稳定性进行如下实验：
甲同学：取样液400mL，用pH计测溶液pH，再水浴加热蒸发至200mL，接下来的操作是冷却到室温，
加水至溶液体积为400mL，再次测定pH，结果表明白色固体中存在NaHCO3．为进一步证明白色固体是否为纯净的NaHCO3，结合甲同学实验，还应补充的实验是取相同质量的纯净的NaHCO3配成1000mL溶液，取400mL，重复甲的实验，进行对照．
乙同学：利用仪器测定了固体残留率随温度变化的曲线，如图3所示．
已知：残留率=$\frac{剩余固体的质量}{原始固体的质量}$×100%
根据A点坐标得到的结论是白色固体为NaHCO3．
20．氯吡格雷是一种血小板聚集抑制剂，以2-氯苯甲醛为原料合成该药物的路线如图：

根据以上信息，回答下列问题：
（1）分子C中除氯原子外的官能团名称为氨基、羧基，可用红外光谱（填物理方法）检测．
（2）X的结构简式为．
（3）D→E的反应类型是取代反应．
（4）写出C在一定条件下生成一种含有3个六元环的产物的化学方程式．
（5）同时满足下列两个条件的B的同分异构体共有9种（不包括B）．
①与B含有相同的官能团②苯环上的取代基不超过2个
已知：=O$→_{H+}^{ROH}$
乙醇为有机原料制备化合物 ，需要经历的反应类型有①②③④（填写编号）．①加成反应  ②消去反应  ③取代反应  ④氧化反应  ⑤还原反应．写出制备化合物     的最后一步反应的化学方程式．
7．常用作风信子等香精的定香剂D以及可用作安全玻璃夹层的高分子化合物PVB的合成路线如图：

已知：I．（R、R′表示烃基或氢）
II．醛与二元醇（如：乙二醉）可生成环状缩醛：

（1）A的核磁共振氢谱有两种峰，A的名称是乙醛．
（2）A与合成B的化学方程式是．
（3）C为反式结构，由B还原得到，C的反式结构的结构简式是．
（4）N由A经反应①〜③合成，E能使Br2的CCl4溶液褪色．
①的反应试剂和条件是稀NaOH、加热；②的反应类型是加成反应．
（5）PVAc由一种单体经加聚反应得到，该单体的结构简式是CH3COOCH=CH2．
（6）碱性条件下，PVAc完全水解的化学方程式是．
10．反应Fe（s）+CO2（g）?FeO（s）+CO（g）△H1，平衡常数为K1；反应Fe（s）+H2O（g）?FeO（s）+H2（g）△H2，平衡常数为K2
在不同温度时K1、K2的值如表：
700℃900℃
K11.472.15
K22.381.67
反应CO2（g）+H2（g）?CO（g）+H2O（g）△H，平衡常数为K，则△H=△H1-△H2（用△H1和△H2表示），K=$\frac{{K}_{1}}{{K}_{2}}$（用K1和K2表示），且由上述计算可知，反应CO2（g）+H2（g）?CO（g）+H2O（g）是吸热反应（填“吸热”或“放热”）．
4．某硫酸厂的基本反应是：2SO2（g）+O2（g）?2SO3（g），现将0.05molSO2（g）和0.03molO2注入体积为1.0L的密闭容器中，并置于某较高温度的恒温环境中，达化学平衡后，测得反应器中有0.04molSO3（g），求：
（1）该温度下反应的平衡常数？
（2）SO2、O2的平衡转化率？

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