Question

5．（1）相同体积、相同物质的量浓度的AgNO₃溶液，分别与相同体积的KCl、CuCl₂、AlCl₃溶液反应恰好完全反应，则KCl、CuCl₂、AlCl₃三种溶液的物质的量浓度之为6：3：2．
（2）M（NO₃）₂热分解化学方程式为2M（NO₃）₂═2MO+4NO₂↑+O₂↑，加热29.6g M（NO₃）₂使其完全分解，在标准状况下收集11.2L的气体，那么M的摩尔质量是40g/mol．
（3）现有一种铜和氧化亚铁的混合物样品．为测定该样品中氧化亚铁的含量，某学生
取20.0g此样品置于烧杯中，分四次加入密度为1.22g/cm³的硫酸并作相关记录．有关数据记录如下表：

加硫酸的序号	加硫酸的体积/mL	剩余固体的质量/g
1	20.0	16.0
2	20.0	12.0
3	20.0	8.0
4	20.0	8.0

试计算：①10.0g此样品中铜的物质的量0.0625mol．②样品中氧化亚铁的质量分数60%．③所用硫酸溶液溶质的物质的是浓度2.8mol/l．
（4）液态CS₂能够在O₂中燃烧生成CO₂和SO₂两种气体，今用0.228g CS₂在448mL氧气（标准状况）中完全燃烧，反应后混合气体的平均摩尔质量是43.4g/mol．

Answer 1

分析 （1）相同体积、相同物质的量浓度的AgNO₃溶液中的AgNO₃物质的量相同，则氯离子物质的量相等，假设氯离子为3mol，计算KCl、CuCl₂、AlCl₃的物质的量，溶液体积相等，浓度之比等于其物质的量之比；
（2）根据n=$\frac{m}{{V}_{m}}$计算混合气体的物质的量，根据方程式化学计量数关系计算出29.6g M（NO₃）₂的物质的量，根据M=$\frac{m}{n}$计算出摩尔质量，进而根据质量守恒定律计算M的摩尔质量；
（3）①当氧化亚铁全部参加反应后，剩余固体就是铜．
②由①可知氧化亚铁的质量，然后计算氧化亚铁的质量分数．
③先判断哪一组反应恰好完全反应，然后写出化学方程式并计算即可；
（4）二硫化碳（CS₂）能够在氧气中完全燃烧生成CO₂和SO₂，反应的化学方程式为：CS₂+3O₂=CO₂+2SO₂，依据反应前后气体体积的变化特征是气体体积不变，计算得到二硫化碳全部燃烧，结合质量守恒得到混合气体质量，平均摩尔质量=$\frac{气体总质量}{气体总物质的量}$计算．

解答 解：（1）相同体积、相同物质的量浓度的AgNO₃溶液中的AgNO₃物质的量相同，则氯离子物质的量相等，假设氯离子为3mol，则KCl为3mol、CuCl₂为1.5mol，AlCl₃为1mol，溶液体积相等，浓度之比等于其物质的量之比，故KCl、CuCl₂、AlCl₃三种溶液的物质的量浓度之比为3mol：1.5mol：1mol=6：3：2，
故答案为：6：3：2；
（2）在标准状况下收集气体体积为11.2L，物质的量为：$\frac{11.2L}{22.4L/mol}$mol=0.5mol，
根据反应方程式2M（NO₃）₂$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2MO+4NO₂↑+O₂↑，可知2molM（NO₃）₂分解生成5mol气体，
故M（NO₃）₂的物质的量为：0.5mol×$\frac{2}{4+1}$=0.2mol，M（NO₃）₂的摩尔质量为：$\frac{29.6g}{0.2mol}$=148g/mol，
所以M的摩尔质量为：$\frac{1}{2}$×（2×148g/mol-4×46g/mol-32g/mol）=40g/mol，
故答案为：40g/mol；
（3）①氧化亚铁和硫酸生成硫酸亚铁和水；铜不会和硫酸反应，所以全部参加反应后剩余固体就是铜．根据表格可知，铜的质量是8克，则样品中铜的质量分数=$\frac{8g}{20g}$×100%═40%．10克样品中铜的质量=10×40%═4g，物质的量=$\frac{4g}{64g/mol}$=0.0625mol，
故答案为：0.0625mol；
②由①可知，样品中铜的质量分数=40%，则样品中氧化亚铁的质量分数=1-40%=60%，
故答案为：60%；
③比较表格中数据可以发现，每加入20mL硫酸，剩余固体的质量就减小4克，所以第三组实验恰好完全反应．根据①计算可知，20.0g此样品中氧化亚铁的质量=20g-8g=12g，12g氧化亚铁物质的量=$\frac{12g}{72/molg}$=0.167mol，
       FeO+H₂SO₄═FeSO₄+H₂O
     1        1
0.167mol      0.167mol
物质的量浓度=$\frac{0.167mol}{0.06L}$=2.8mol/L，
故答案为：2.8mol/L；
（4）二硫化碳（CS₂）能够在氧气中完全燃烧生成CO₂和SO₂，反应的化学方程式为：CS₂+3O₂=CO₂+2SO₂；二硫化碳（CS₂）是液体，反应前后气体体积不变，所以反应后的气体体积为448mL，标准状况物质的量=$\frac{0.448L}{22.4L/mol}$=0.02mol，0.228g CS₂物质的量=$\frac{0.228g}{76g/mol}$=0.003mol，需要氧气物质的量0.009mol，氧气过量，质量守恒得到混合气体质量=0.228g+0.02mol×32g/mol=0.868g
反应后混合气体的平均摩尔质量=$\frac{0.868g}{0.02mol}$=43.4g/mol，
故答案为：43.4g/mol．

点评 本题考查了物质组成的实验探究，混合物成分的实验过程分析和计算应用，掌握基础是解题关键，题目难度中等．