Question

16．（1）有两种气体单质A_m和B_n．已知7.2g A_m和6.3g B_n所含的原子个数相同，分子个数之比却为2：3．又知A原子中L电子层含电子数是K电子层的3倍．通过计算回答：写出B的元素名称氮
（2）向含0.1molFeBr₂的溶液中通入0.1molCl₂充分反应，反应的离子方程式为2Cl₂+2Br^-+2Fe²⁺=Br₂+4Cl^-+2Fe³⁺（写成一个离子方程式）
（3）将192克铜投入1L浓度均为2mol/L硝酸、硫酸的混合酸，充分反应生成NO33.6L（标准状态下）（还原产物只有NO）
（4）取100克铜、铁、银、铝金属的混合物，在足量的稀硝酸完全溶解，已知硝酸的还原产物为NO，且NO体积在标准状态下为67.2L；向所得的溶液中加入适量的2mol/L氢氧化钠溶液，则能得到沉淀最大值为253克
（5）将一定量经硫酸酸化的KMnO₄溶液与FeSO₄溶液混合，充分反应后再向所得溶液中加入KI溶液，混合溶液中Fe³⁺的物质的量随加入的KI的物质的量的变化关系如图所示，
开始加入的KMnO₄的物质的量为0.3mol（附注：高锰酸钾将16H⁺+2MnO₄^-+10I^-=5I₂+2Mn²⁺+8H₂O）

Answer 1

分析 （1）根据A原子的L层电子数是K层的3倍，可推知A是氧元素，计算A原子的物质的量，根据含有原子数目相等，可以得到B原子物质的量，进而计算B元素的摩尔质量，确定B元素；
（2）1molFeBr₂的溶液中通入1molCl₂，先与亚铁离子反应，再与溴离子反应；
（3）n（HNO₃）=2mol/L×1L=2mol、n（H₂SO₄）=2mol/L×1L=2mol，n（H⁺）=n（HNO₃）+2n（H₂SO₄）=2mol+2mol×2=6mol，n（Cu）=$\frac{192g}{64g/mol}$=3mol，发生反应为 3Cu+2NO₃^-+8H⁺=3Cu²⁺+2NO+4H₂O，根据方程式知，2mol硝酸根离子完全反应需要n（H⁺）为8mo＞6mol、n（Cu）为3mol，所以氢离子不足量，根据氢离子计算NO的体积；
（4）铜、铁、银、铝金属的混合物，在足量的稀硝酸完全溶解，已知硝酸的还原产物为NO，且NO体积在标准状态下为67.2L；向所得的溶液中加入适量的2mol/L氢氧化钠溶液，生成氢氧化物沉淀，其中氢氧根离子物质的量和金属失去的电子物质的量相同，即为硝酸钡还原生成一氧化氮得到的电子数，金属氢氧化物的质量=金属质量+氢氧根离子质量；
（5）酸化的KMnO₄溶液与FeSO₄溶液混合后发生氧化还原反应，可知氧化性KMnO₄＞Fe³⁺；由图象可知，在反应后的溶液中滴加碘化钾溶液，开始时Fe³⁺浓度不变，则说明Fe³⁺没有参加反应，则AB应为高锰酸钾和碘化钾的反应，BC段为铁离子和碘化钾的反应，结合得失电子守恒解答该题．

解答 解：（1）根据A原子的L层电子数是K层的3倍，可推知A是氧元素，A_m中含A原子的物质的量为$\frac{7.2g}{16g/mol}$=0.45 mol，则B_n中含B原子数也为0.45 mol，B元素的原子的摩尔质量=$\frac{6.3g}{0.45mol}$=14g/mol，故B元素为氮元素，
故答案为：氮； 
（2）0.11molFeBr₂的溶液中通入0.11molCl₂，先与亚铁离子反应，再与溴离子反应，其反应的离子方程式为2Cl₂+2Br^-+2Fe²⁺=Br₂+4Cl^-+2Fe³⁺；
故答案为：2Cl₂+2Br^-+2Fe²⁺=Br₂+4Cl^-+2Fe³⁺；
（3）n（HNO₃）=2mol/L×1L=2mol、n（H₂SO₄）=2mol/L×1L=2mol，n（H⁺）=n（HNO₃）+2n（H₂SO₄）=2mol+2mol×2=6mol，n（Cu）=$\frac{192g}{64g/mol}$=3mol，发生反应为 3Cu+2NO₃^-+8H⁺=3Cu²⁺+2NO+4H₂O，根据方程式知，2mol硝酸根离子完全反应需要n（H⁺）为8mo＞6mol、n（Cu）为3mol，所以氢离子不足量，根据氢离子计算NO的体积，6molH⁺反应生成NO物质的量=$\frac{2}{8}$×6=1.5mol，标准状况下气体体积=1.5mol×22.4L/mol=33.6L，
故答案为：33.6L；   
（4）铜、铁、银、铝金属的混合物，在足量的稀硝酸完全溶解，已知硝酸的还原产物为NO，且NO体积在标准状态下为67.2L，物质的量=$\frac{67.2L}{22.4L/mol}$=3mol，HNO₃～NO～3e^-，电子转移总数为3mol×3=9mol，向所得的溶液中加入适量的2mol/L氢氧化钠溶液，生成氢氧化物沉淀，其中氢氧根离子物质的量和金属失去的电子物质的量相同，即为硝酸钡还原生成一氧化氮得到的电子数，则氢氧根离子物质的量=9mol，金属氢氧化物沉淀的质量=金属质量+氢氧根离子质量=100g+9mol×17g/mol=253g，
故答案为：253；   
（5）酸化的KMnO₄溶液与FeSO₄溶液混合后发生氧化还原反应，可知氧化性KMnO₄＞Fe³⁺，当加入KI时，Fe³⁺的量开始一段时间不变，是因为I^-还原了剩余的MnO₄^-，故图中AB段发生的是过量的酸性KMnO₄溶液与KI的反应，Fe³⁺的物质的量不断减少，说明I^-还原了Fe³⁺，BC段为Fe³⁺与Fe²⁺的混合液，据电子守恒有MnO₄^-～～5I^-，故剩余的KMnO₄的物质的量为0.1mol，据电子守恒有MnO₄^-～～5Fe²⁺～～5Fe³⁺～～5I^-，故与Fe²⁺的KMnO₄的物质的量为0.2mol，故原来KMnO₄的物质的量为0.3mol，
故答案为：0.3mol．

点评 本题考查化学方程式的计算、氧化还原反应定量计算和判断，侧重于学生的分析能力和计算能力的考查，为高考常见题型和高频考点，注意把握反应的相关方程式的书写，根据方程式、关系式计算该题，题目难度中等．