Question

（1）在某Al₂（SO₄）₃和MgSO₄的混合溶液中，滴加NaOH溶液，生成沉淀的量与滴入NaOH溶液的体积关系如图所示，则原混合液中Al₂（SO₄）₃与MgSO₄的物质的量浓度之比为

 

（2）一定量的Fe和Fe₂O₃混合物投入250ml 2mol/L的HNO₃溶液中，反应完全后，无固体剩余，生成1.12L NO气体（标况），再向反应后溶液中加入1mol/L的NaOH溶液，要使铁元素全部沉淀下来，所加NaOH溶液的体积最少是

 

（3）．某液体化合物X₂Y₄，常用做火箭燃料．16g X₂Y₄在一定量的O₂中恰好完全燃烧，反应方程式为X₂Y₄（l）+O₂（g）═X₂（g）+2Y₂O（l）．冷却后标准状况下测得生成物的体积为11.2L，其密度为1.25g?L^-1，则：①反应前O₂的体积V（O₂）为

 

．
②X₂的摩尔质量为

 

；X₂Y₄的结构式

 

．
③若反应生成0.5mol X₂，则转移电子的物质的量为

 

．

Answer 1

考点：化学方程式的有关计算,氧化还原反应的电子转移数目计算,有关混合物反应的计算

专题：计算题

分析：（1）首先发生反应Mg²⁺+2OH^-═Mg（OH）₂↓、Al³⁺+3OH^-═Al（OH）₃↓，然后发生反应Al（OH）₃+OH^-═AlO₂^-+2H₂O，由图可知，溶解Al（OH）₃消耗氢氧化钠溶液的体积为10mL，根据离子方程式Al³⁺+3OH^-═Al（OH）₃↓可知，沉淀Al³⁺消耗的氢氧化钠溶液的体积，沉淀Mg²⁺、Al³⁺总共消耗氢氧化钠溶液50mL，计算沉淀Mg²⁺消耗的氢氧化钠溶液的体积，确定溶液中n（Mg²⁺）：n（Al³⁺），据此计算解答；
（2）HNO₃的物质的量为0.25L×2mol/L=0.5mol，生成NO的物质的量为：

1.12L

22.4L/moL

=0.05mol，根据N元素质量守恒计算；
（3）①根据方程式中N₂和氧气的关系式计算氧气的体积；
②根据摩尔质量M=V_m×ρ计算．X元素形成的单质是空气中含量最多的气体，则X是N元素，反应后的气体为N₂，11.2LX₂的物质的量=

11.2L

22.4L/mol

=0.5mol，物质的相对分子质量在数值上等于其摩尔质量，根据Y的相对原子质量确定该元素名称；
③根据元素化合价确定转移电子的物质的量．

解答： 解：（1）首先发生反应Mg²⁺+2OH^-═Mg（OH）₂↓、Al³⁺+3OH^-═Al（OH）₃↓，然后发生反应Al（OH）₃+OH^-═AlO₂^-+2H₂O，由图可知，溶解Al（OH）₃消耗氢氧化钠溶液的体积为10mL，根据离子方程式Al³⁺+3OH^-═Al（OH）₃↓可知，沉淀Al³⁺消耗的氢氧化钠溶液的体积为10mL×3=30mL，沉淀Mg²⁺、Al³⁺总共消耗氢氧化钠溶液50mL，计算沉淀Mg²⁺消耗的氢氧化钠溶液的体积为50mL-30mL=20mL，则n（Mg²⁺）：n（Al³⁺）=

1

2

×20mL：

1

3

×30mL=1：1，故原来混合溶液中Al₂（SO₄）₃和MgSO₄的物质的量浓度之比为

1

2

：1=1：2，故答案为：1：2；
（2）解：HNO₃的物质的量为0.025L×2mol/L=0.5mol，
生成NO的物质的量为：

1.12L

22.4L/moL

=0.05mol，
所以与一定量Fe和Fe₂O₃的混合物反应后溶液中含有的NO₃^-的物质的量为0.5mol-0.05mol=0.45mol，
再向反应后的溶液中加入1mol/L的NaOH溶液，要使铁元素全部沉淀下来，所得溶液的溶质为NaNO₃，
所以需要NaOH的物质的量为：n（NaOH）=n（NO₃^-）=0.45mol，
则所加NaOH溶液的体积最少是

0.45mol

1mol/L

=0.45L，即450ml，故答案为：450ml；
（3）①该反应方程式知，N₂和氧气的关系式为1：1，所以生成N₂的体积等于氧气的体积为11.2L，
故答案为：11.2L；
②生成物只有X₂为气体，M=V_m×ρ=22.4L/mol×1.25g/L=28g/mol，故答案为：28g/mol．X元素形成的单质是空气中含量最多的气体，则X是N元素，反应后的气体为N₂，11.2LX₂的物质的量=

11.2L

22.4L/mol

=0.5mol，根据氮气和N₂Y₄的关系式知，反应N₂Y₄的物质的量为0.5mol，则M（N₂Y₄）=

16g

0.5mol

=32g/mol，N元素的相对原子质量是14，所以Y的相对原子质量是1，为H元素，所以结构式为；
故答案为：28；；
（3）该反应方程式中，O元素的化合价由0价变为价-2，所以若参加反应1mol O₂，生成1mol的X₂，则转移电子的物质的量4mol，则生成0.5mol X₂，则转移电子的物质的量为2mol；故答案为：2mol．

点评：本题考查了根据方程式进行物质的量的计算，明确反应方程式中各个物理量之间的关系是解本题关键，再结合基本公式来分析解答，难度不大．