Question

3．按要求回答下列问题：
（1）当NH₃和N₂H₄中分子个数比为1：1 时，原子总数之比为2：3，电子数之比为5：9．
（2）某Al₂（SO₄）₃溶液V mL中含有Al³⁺a g，取出$\frac{V}{4}$ mL溶液稀释成V mL后，SO₄^2-的物质的量浓度为$\frac{125a}{9V}$（用含a、V的代数式表示，化简到最简整数比）．
（3）以下物质：①NaCl晶体  ②液态SO₃  ③液态的醋酸  ④铝  ⑤BaSO₄固体  ⑥蔗糖（C₁₂H₂₂O₁₁）  ⑦酒精（C₂H₅OH）  ⑧熔融KNO₃，其中属于电解质的是①③⑤⑧（填编号，下同），能导电的是④⑧．
（4）实验室盛装NaOH溶液的试剂瓶不能用玻璃塞，应该用橡胶塞，以防止发生反应：
SiO₂+2OH^-=SiO₃^2-+H₂O（离子方程式）．
（5）用一种试剂除去下列物质中的杂质（括号内为杂质），并写出离子方程式
①CO₂（HCl）：试剂饱和碳酸氢钠溶液，离子方程式HCO₃^-+H⁺═H₂O+CO₂↑．
②NaHCO₃（Na₂SiO₃）：试剂足量二氧化碳，离子方程式SiO₃^2-+2H₂O+2CO₂=H₂SiO₃↓+2HCO₃^-．
③FeCl₂（FeCl₃）：试剂足量铁粉，离子方程式2Fe³⁺+Fe=3Fe²⁺．

Answer 1

分析 （1）1个NH₃含有4个原子，10个电子；1个N₂H₄含有6个原子，18个电子；
（2）计算出ag铝离子的物质的量，然后根据化学式Al₂（SO₄）₃计算出硫酸根离子的物质的量，从而得出$\frac{V}{4}$mL溶液中含有硫酸根离子得到物质的量，再根据吸收过程中溶质的物质的量不变计算出稀释后溶液中硫酸根离子的浓度；
（3）在水溶液或者熔融状态下能够导电的化合物属于电解质，在水溶液和熔融状态下都不导电的化合物属于非电解质；
物质导电的条件含有自由移动的电子，或者自由移动的离子；
（4）玻璃中的二氧化硅为酸性氧化物，能够与氢氧化钠反应生成具有粘性的硅酸钠水溶液；
（5）①HCl与饱和碳酸氢钠反应生成二氧化碳；
②硅酸钠与足量的二氧化碳反应生成碳酸氢钠和硅酸沉淀；
③铁与氯化铁反应生成氯化亚铁；

解答 解：（1）当NH₃和N₂H₄中分子个数比为1：1 时，原子总数之比为：1×4：1×6=2：3；电子数为：1×10：1×18=5：9；
故答案为：2：3；5：9；
（2）ag铝离子的物质的量为：n（Al³⁺）=$\frac{ag}{27g/mol}$=$\frac{a}{27}$mol；VmL该溶液中含有硫酸根离子的物质的量为：$\frac{a}{27}$mol×$\frac{3}{2}$=$\frac{a}{18}$mol，则$\frac{V}{4}$mL溶液中含有硫酸根离子得到物质的量为：$\frac{a}{18}$mol×$\frac{1}{4}$=$\frac{a}{72}$mol，溶质在稀释过程中溶质的物质的量不变，所以稀释后溶液中硫酸根离子的物质的量浓度为：c（SO₄^2-）=$\frac{n}{V}$=$\frac{\frac{a}{72}}{V×10{\;}^{-3}}$=$\frac{125a}{9V}$mol/L；
故答案为：$\frac{125a}{9V}$；
（3）①NaCl晶体是化合物，在水溶液或者熔融状态下能够导电是电解质；不含自由自由移动的电子，也不含自由移动的离子，不导电；
 ②液态SO₃  是化合物，本身不能电离产生自由移动的离子而导电，属于非电解质；不含自由自由移动的电子，也不含自由移动的离子，不导电；
③液态的醋酸是化合物，在水溶液能够导电是电解质；不含自由自由移动的电子，也不含自由移动的离子，不导电；
  ④铝 是单质，既不是电解质，也不是非电解质；含有自由电子，能导电；
 ⑤BaSO₄固体 是化合物，熔融状态下能够导电是电解质；不含自由自由移动的电子，也不含自由移动的离子，不导电；
 ⑥蔗糖（C₁₂H₂₂O₁₁）是化合物，在水溶液和熔融状态下都不导电的化合物属于非电解质；不含自由自由移动的电子，也不含自由移动的离子，不导电；
  ⑦酒精（C₂H₅OH）是化合物，在水溶液和熔融状态下都不导电的化合物属于非电解质；不含自由自由移动的电子，也不含自由移动的离子，不导电；
  ⑧熔融KNO₃，是化合物，水溶液或者熔融状态下能导电，是电解质；含有自由移动的离子，能够导电；
所以属于电解质的是①③⑤⑧，能导电的是④⑧；
故答案为：①③⑤⑧；④⑧；
（4）玻璃中的二氧化硅为酸性氧化物，能够与氢氧化钠反应生成具有粘性的硅酸钠水溶液，离子方程式：SiO₂+2OH^-=SiO₃^2-+H₂O；
故答案为：SiO₂+2OH^-=SiO₃^2-+H₂O；
（5）①除去CO₂中的HCl气体，选择试剂为饱和碳酸氢钠溶液，发生离子方程式为HCO₃^-+H⁺═H₂O+CO₂↑，
故答案为：饱和碳酸氢钠溶液；HCO₃^-+H⁺═H₂O+CO₂↑；
②除去碳酸氢钠中的少量硅酸钠可以通入足量的二氧化碳，二者反应生成碳酸氢钠和硅酸沉淀，离子方程式：SiO₃^2-+2H₂O+2CO₂=H₂SiO₃↓+2HCO₃^-；
故答案为：足量二氧化碳；SiO₃^2-+2H₂O+2CO₂=H₂SiO₃↓+2HCO₃^-；
③除去氯化亚铁中少量的氯化铁，可以加入足量铁粉，二者反应离子方程式：2Fe³⁺+Fe=3Fe²⁺；
故答案为：足量铁粉；2Fe³⁺+Fe=3Fe²⁺．

点评 本题为综合题，考查了物质的量有关计算、电解质判断、离子反应的书写及物质的除杂，明确常见的分离提纯方法及物质的性质为解答的关键，注意利用性质的差异选择试剂，注重基础知识的考查，题目难度不大．