Question

18．请按要求回答填写下列空白：
（1）请写出铁在一定条件下与水反应的化学方程式：3Fe+4H₂O（g）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Fe₃O₄+4H₂↑
（2）请写出实验室制备氢氧化铁胶体的化学方程式：FeCl₃+3H₂O$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Fe（OH）₃（胶体）+3HCl
（3）在25℃、101kPa的条件下，同质量的CH₄和A气体的体积之比是11：4，则A的摩尔质量为44g/mol．
（4）在V L Al₂（SO₄）₃溶液中，测得含Al³⁺的质量为a g，则Al₂（SO₄）₃溶液的物质的量浓度为$\frac{a}{54V}$ mol/L，SO₄^2-的物质的量浓度为$\frac{a}{18V}$ mol/L．
（5）将5.3gNa₂CO₃溶于水配成1L溶液，要使Na⁺浓度变为0.2mol/L，需要加入NaCl固体5.85
（6）实验测得CO和O₂混合气体的密度是氢气的15.5倍，其中氧气的体积分数为75%．

Answer 1

分析 （1）铁与水蒸气在高温下反应生成四氧化三铁和氢气；
（2）将饱和氯化铁溶液滴入沸水中加热可获得氢氧化铁胶体；
（3）相同条件下，气体体积之比等于物质的量之比，由于二者质量相等，结合m=nM计算A的摩尔质量；
（4）根据n=$\frac{m}{M}$计算Al³⁺的物质的量，再根据c=$\frac{n}{V}$计算c（Al³⁺），1mol硫酸铝电离得到2molAl³⁺、3molSO₄^2-），则c[Al₂（SO₄）₃]=$\frac{1}{2}$c（Al³⁺）、c（SO₄^2-）=$\frac{3}{2}$c（Al³⁺）；
（5）根据n=$\frac{m}{M}$计算碳酸钠物质的量，根据n=cV计算溶液中钠离子物质的量，根据钠离子守恒计算NaCl物质的量，再根据m=nM计算NaCl的质量；
（6）根据相对密度计算混合气体平均相对分子质量，假设氧气体积分数为x，则CO体积分数为（1-x），根据平均相对分子质量列方程计算．

解答 解：（1）铁在一定条件下与水蒸气在加热条件下反应生成氢气和四氧化三铁，反应的化学方程式为：3Fe+4H₂O（g）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Fe₃O₄+4H₂↑，
故答案为：3Fe+4H₂O（g）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Fe₃O₄+4H₂↑；
（2）实验室制备氢氧化铁胶体的化学方程式为：FeCl₃+3H₂O$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Fe（OH）₃（胶体）+3HCl，
故答案为：FeCl₃+3H₂O$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Fe（OH）₃（胶体）+3HCl；
（3）相同条件下，气体体积之比等于物质的量之比，二者质量相等，设A的摩尔质量为Mg/mol，则：11mol×16g/mol=4mol×Ag/mol，解得A=44，
故答案为：44g/mol；
（4）Al³⁺的物质的量为$\frac{ag}{27g/mol}$=$\frac{a}{27}$mol，则c（Al³⁺）=$\frac{\frac{a}{27}mol}{VL}$=$\frac{a}{27V}$mol/L，1mol硫酸铝电离得到2molAl³⁺、3molSO₄^2-，则c[Al₂（SO₄）₃]=$\frac{1}{2}$c（Al³⁺）=$\frac{1}{2}$×$\frac{a}{27V}$mol/L=$\frac{a}{54V}$mol/L，c（SO₄^2-）=$\frac{3}{2}$c（Al³⁺）=$\frac{3}{2}$×$\frac{a}{27V}$mol/L=$\frac{a}{18V}$mol/L，
故答案为：$\frac{a}{54V}$；$\frac{a}{18V}$；
（5）碳酸钠物质的量为$\frac{5.3g}{106g/mol}$=0.05mol，溶液中钠离子物质的量为1L×0.2mol/L=0.2mol，根据钠离子守恒，需要NaCl物质的量为0.2mol-0.05mol×2=0.1mol，需要NaCl的质量为0.1mol×58.5g/mol=5.85g，
故答案为：5.85；
（6）混合气体平均相对分子质量为15.5×2=31，假设氧气体积分数为x，则CO体积分数为（1-x），则：32x+28（1-x）=31，解得x=75%，
故答案为：75%．

点评 本题考查了物质的量的计算、物质的量浓度的计算、化学方程式的书写，题目难度中等，明确物质的量与物质的量浓度、摩尔质量之间的关系为解答关键，注意掌握化学方程式的书写原则，试题培养了学生的分析能力及灵活应用能力．