Question

15．Ⅰ（1）在Al₂（SO₄）₃和MgSO₄组成的混合物中，Al³⁺与Mg²⁺的物质的量之比为2：3，则在含有4mol SO₄^2-的混合物中，MgSO₄的质量是240克．
（2）V mL  Al₂（SO₄）₃溶液中含有Al³⁺ a g，取V/4mL溶液稀释到4V mL，则稀释后溶液中SO₄^2-的物质的量浓度是$\frac{125a}{36V}$ mol/L．
Ⅱ．在120℃时分别进行如下四个反应：
A．2H₂S （g）+O₂（g）═2H₂O （g）+2S （s）     
B．2H₂S （g）+3O₂ （g）═2H₂O （g）+2SO₂ （g）
C．C₂H₄（g）+3O₂（g）═2H₂O （g）+2CO₂ （g）      
D．C₄H₈ （g）+6O₂ （g）═4H₂O （g）+4CO₂ （g）
（1）若反应在容积固定的容器内进行，反应前后气体密度（d）和气体总压强（p）分别符合关系式d_前=d_后和p_前＞p_后的是B；符合关系式d_前=d_后和p_前=p_后的是C．（请填写反应的代号）
（2）若反应在压强恒定容积可变的容器内进行，反应前后气体密度（d）和气体体积（V）分别符合关系式d_前＞d_后和V_前＜V_后的是D；符合d_前＞d_后和V_前＞V_后的是A．（请填写反应的代号）

Answer 1

分析 I．（1）Al³⁺与Mg²⁺的物质的量之比为2：3，则Al₂（SO₄）₃和MgSO₄物质的量之比为1：3，根据混合物含有4mol SO₄^2-计算MgSO₄的物质的量，再根据m=nM计算MgSO₄的质量；
（2）根据n=$\frac{m}{M}$计算ag Al³⁺的物质的量，计算$\frac{V}{4}$ml溶液中含有Al³⁺的物质的量，而n（SO₄^2-）=$\frac{3}{2}$n（Al³⁺），再根据c=$\frac{n}{V}$计算4VmL中溶液的c（SO₄^2-）；
II.120℃时，S还是固态，其他生成物均为气态．
（1）气体体积、质量，反应前后均不变，则气体密度不变；同温同体积，气体的物质的量与压强成正比关系；
（2）压强不变时，混合气体物质的量越大，气体体积越大，在压强恒定的容器内，反应物和生成物均为气体时，气体的密度与气体的体积成反比；反应A中固态物质硫存在，且反应物H₂S和O₂的任一种气体的密度均大于生成物水蒸气的密度．

解答 解：I．（1）Al³⁺与Mg²⁺的物质的量之比为2：3，则Al₂（SO₄）₃和MgSO₄物质的量之比为1：3，则3n[Al₂（SO₄）₃]+n（MgSO₄）=4mol，故3×$\frac{1}{3}$n（MgSO₄）+n（MgSO₄）=4mol，解得n（MgSO₄）=2mol，
则m（MgSO₄）=2 mol×120 g/mol=240 g，
故答案为：240；
（2）ag Al³⁺的物质的量为ag÷27g•mol^-1=$\frac{a}{27}$mol，取$\frac{V}{4}$ml溶液中含有Al³⁺的物质的量为$\frac{a}{27}$×$\frac{1}{4}$mol，n（SO₄^2-）=$\frac{3}{2}$n（Al³⁺）=$\frac{a}{72}$mol，4VmL中溶液的c（SO₄^2-）=$\frac{a}{72}$mol÷（4V×10^-3L）=$\frac{125a}{36V}$mol/L，
故答案为：$\frac{125a}{36V}$；
II.120℃时，S还是固态，其他生成物均为气态．
（1）气体体积、质量，反应前后均不变，则气体密度不变，同温同体积，气体的物质的量与压强成正比关系，由此判断符合d_前=d_后、p_前＞p_后两个条件的只有B；
同温同体积，气体的物质的量与压强成正比关系，符合关系式d_前=d_后和p_前=p_后的是C，
故答案为：B；C；
（2）在恒温恒压的条件下，反应A的气体产物只有水蒸气，气体密度减小，为d_前＞d_后，V_前＞V_后；
反应B，反应后气体分子数减少，密度增大，为d_前＜d_后，V_前＞V_后；
反应C，反应前后气体分子数不变，密度不变，为d_前=d_后，V_前=V_后；
反应D，反应后气体分子数增多，反应后密度减小，为d_前＞d_后，V_前＜V_后，
故答案为：D；A．

点评 本题考查阿伏伽德罗定律及其推论、物质的量有关计算，侧重考查学生分析能力，难度中等．