题目内容

9．某兴趣小组同学取用80.00g的MgCl2溶液（含镁元素质量分数为15.00%），将其小心蒸干得49.25g固体（其成分表示为Mgx（OH）yClz•nH2O），为研究其组成进行了如下实验：
实验一：将所得固体全部溶于100mL 1.50mol/L的盐酸中，再加水稀释至500mL，则溶液的pH为1；
实验二：取实验一稀释后的溶液50mL向其中加入足量的AgNO3溶液得沉淀12.915g．
回答下列问题：
（1）你认为上述两实验是否有必要都做？理由是没有必要，因为Mg2+的量已知，故OH-、Cl-的量只要确定一个，再运用电荷守恒即可求得另一量；
（2）所得固体中Cl-的物质的量为0.9 mol；
（3）试通过计算确定固体的化学式Mg5（OH）Cl9•2H2O．

分析 （1）实验一可确定OH-的量，根据电荷守恒可确定Cl-的量，实验二没有必要做，如做实验二，则实验一没有必要做；
（2）取实验一稀释后的溶液50mL向其中加入足量的AgNO3溶液得沉淀12.915g．依据氯离子守恒得到氯离子物质的量；
（3）实验一：n（Mg2+）=$\frac{80.00g×15.00%}{24g/mol}$=0.5mol，n（HNO3）=0.1L×1.50mol/L=0.15mol，500mL溶液中n（H+）=0.1mol/L×0.5L=0.05mol，则可计算n （OH-），根据电荷守恒可计算n（Cl-），根据质量守恒可计算n（H2O），则可确定化学式．

解答 解：（1）实验一可确定OH-的量，根据电荷守恒可确定Cl-的量，实验二没有必要做，如做实验二，则实验一没有必要做，因为Mg2+的量已知，只要OH-、Cl-确定一个，另一个利用电荷守恒就可确定，
故答案为：没有必要；因为Mg2+的量已知，只要OH-、Cl-确定一个，另一个利用电荷守恒就可确定；
（2）氯离子守恒计算得到，n （Cl-）=$\frac{12.915g}{143，5g/mol}$×$\frac{500ml}{50ml}$=0.9mol，
故答案为：0.9mol；
（3）n（Mg2+）=$\frac{80.00g×15.00%}{24g/mol}$=0.5mol，n（HCl）=0.1L×1.50mol/L=0.15mol，500mL溶液中n（H+）=0.1mol/L×0.5L=0.05mol，n （OH-）=n（HCl）-n（H+）=0.15mol-0.05mol=0.1mol，
由电荷守恒可知2n（Mg2+）=n （OH-）+n （Cl-），则n （Cl-）=2×0.5mol-0.1mol=0.9mol，
n （H2O）=$\frac{49.25g-0.5mol×24g/mol-0.1mol×17g/mol-0.9mol×35.5g/mol}{18g/mol}$=0.2mol
故n（Mg2+）：n （OH-）：n （Cl-）：n （H2O）=0.5：0.1：0.9：0.2=5：1：9：2
即化学式为：Mg5（OH）Cl9•2H2O．
故答案为：Mg5（OH）Cl9•2H2O．

点评 本题考查物质的组成的测定，综合考查学生分析能力和计算能量以及实验评价能力，注意根据质量守恒解答该题，题目难度中等．

练习册系列答案
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18．下列说法正确的是（　　）
A．NaOH的摩尔质量是40g/mol
B．1mol H2的质量与它的相对分子质量相等
C．1mol H2O在标准状况下的体积约为22.4L
D．氧气的摩尔质量在数值上等于它的相对分子质量
19．下面是X和Y反应的微观过程示意图，下列有关说法中不正确的是（　　）
A．该过程中有极性键的断裂和形成B．该过程中的X和Y均为活化分子
C．加入催化剂能增大X和Y分子的能量D．该过程不能消除大气污染物
17．工业生产硝酸的尾气中含有氮氧化物NOx（NO和NO2的混合物，假设不含N2O4），对生态环境和人类健康带来较大的威胁．
（1）工业上可用氨催化吸收法处理NOx，反应原理如下：
4xNH3+6NOx $\frac{\underline{\;催化剂\;}}{\;}$（2x+3）N2+6xH2O
某化学兴趣小组模拟该处理过程的实验装置如下：

①装置A中发生反应的化学方程式为2NH4Cl+Ca（OH）2$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CaCl2+2NH3↑+2H2O．
②装置C的作用是使NH3和NO混合均匀并控制气体流速．
③装置F的作用是吸收末反应的NH3防止污染空气．
（2）工业上也常用Na2CO3溶液吸收法处理NOx．
已知：NO不能与Na2CO3溶液反应，．
NO+NO2+Na2CO3=2NaNO2+CO2      （I）
2NO2+Na2CO3=NaNO2+NaNO3+CO2     （II）
①当NOx被Na2CO3溶液完全吸收时，x的值不可能是A（填字母）．
A．1.3       B．1.6      C．1.8
②将1mol NOx  通入Na2CO3溶液中，被完全吸收时，溶液中生成的NO3ˉ、NO2ˉ两种离子的物质的量随x变化关系如图所示：

图中线段a表示NO2-离子随x值变化的关系；若用溶质质量分数为21.2%的 Na2CO3溶液吸收，则需要Na2CO3溶液至少250g．
③用足量的Na2CO3溶液完全吸收NOx，每产生22.4L（标准状况）CO2（全部逸出）时，吸收液质量就增加44g，则NOx中的x值为1.875．
（3）氨催化吸收法和Na2CO3溶液吸收法处理NOx尾气共同的优点是将有毒气体转化为无毒物质，防止有毒气体的污染．
4．甲、乙、丙三个实验小组利用KMnO4酸性溶液与H2C2O4溶液反应研究影响反应速率的因素．设计实验方案如下（实验中所用KMnO4溶液均已加入H2SO4）：
甲组：通过测定生成CO2气体体积的方法来比较化学反应速率的大小．
实验装置如图，实验时分液漏斗中A溶液一次性放下．
A、B的成分见下表：
序号A溶液B溶液
①2mL0.1mol/LH2C2O4溶液4mL 0.01mol/L  KMnO4溶液
②2mL0.2mol/LH2C2O4溶液4mL 0.01mol/L  KMnO4溶液
（1）甲组同学实验探究的是浓度对化学反应速率的影响．
结合装置，分析所给实验仪器，定量比较①②组化学反应速率大小实现该实验目的还欠缺的仪器：秒表．
乙组通过测定单位时间内KMnO4溶液浓度变化来判定反应速率快慢．所用的试剂以及条件如下表所示：
序号溶液条件
③2mL 0.1mol/L H2C2O4和8mL 0.1mol/L KMnO4热水
④2mL 0.1mol/L H2C2O4和8mL 0.1mol/L KMnO4冷水
（2）①乙组同学实验目的是探究对化学反应速率的影响．
②写出溶液中发生的反应的离子方程式（提示：H2C2O4为弱酸，KMnO4的还原产物为Mn2+）：2MnO4-+5H2C2O4+6H+=2Mn2++l0CO2↑+8H2O．实验中该组同学始终没有看到溶液褪色，其原因是高锰酸钾过量．
丙组：丙组通过测定单位时间KMnO4溶液浓度变化来判定反应速率快慢．在25℃时，40mL 0.001mol/LKMnO4与38mL0.1mol/LH2C2O4和2mL2.38mol/LH2SO4混合液共80mL中KMnO4的浓度及对应时段的平均反应速率数据：
时间（min）0-44-88-1212-1616-2121-2222-23
c（KMnO4）（10-4mol/L）4.584.023.362.250.720.430.23
υ（KMnO4）（10-4mol/（L•min）a0.140.170.280.320.290.20
（3）完成上表中a=0.11  mol/（L•min）．
问题讨论：已知该实验过程中溶液温度几乎不变，但是依据实验数据发现开始阶段速率却在增大．
你认为引起该反应速率增大的因素是反应过程中产生了催化剂加快了反应速率．
14．比较乙烷、乙烯、乙炔的组成、结构和性质，不正确的叙述是（　　）
A．这三种物质都属于气态烃
B．乙炔中碳的质量分数最小
C．溴水能与乙烯和乙炔加成，但不能与乙烷反应
D．一个分子中，共用电子对最多的物质是乙烷
1．如图所示的装置中，若通入直流电5min时，铜电极质量增加2.16g，试回答：
（1）电源电极X的名称为负极．
（2）pH变化：A增大，B减小．（填“增大”“减小”或“不变”）
（3）若A中KCl溶液的体积是200mL，电解后，溶液中OH-的物质的量浓度为0.1mol•L-1（设电解前后溶液体积无变化）．
18．三氧化二镍是一种重要的电子元件材料、蓄电池材料．工业上利用含镍废料（镍铁钙镁合金为主）制取草酸镍，再高温煅烧草酸镍制取三氧化二镍．已知草酸的钙、镁、镍盐难溶于水．根据下列工艺流程示意图回答问题．

（1）生产过程中多次进行过滤．实验室进行过滤操作中用到玻璃棒，玻璃棒的作用是引流．
（2）加入过氧化氢后缓慢加入碳酸钠溶液调pH至4.0～4.5左右，加入碳酸钠溶液的作用是调节pH，促进铁离子水解沉淀完全．再加入NH4F的目的是除去Ca2+、Mg2+．
（3）草酸镍（NiC2O4•2H2O）在热空气中干燥脱水后在高温下煅烧三小时，制得三氧化二镍，同时获得一种混合气体．写出草酸镍受热分解的化学方程式2NiC2O4 $\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$Ni2O3+3CO↑+CO2↑．
（4）工业上还可用电解法制取三氧化二镍．用NaOH溶液调节NiCl2溶液pH至7.5，加入适量硫酸钠后采用惰性电极进行电解．电解过程中产生的Cl2有80%在弱碱性条件下生成ClO-，再把二价镍氧化为三价镍．写出ClO-氧化Ni（OH）2生成三氧化二镍的离子方程式ClO-+2Ni（OH）2═Cl-+Ni2O3+2H．a mol二价镍全部转化为三价镍时，外电路中通过电子的物质的量是1.25a mol．
（5）电解法制取三氧化二镍实际过程中，有时获得一种结晶水合物，已知1mol该物质中含有0.5mol结晶水．取该化合物20.2g进行充分加热，而获得三氧化二镍固体和0.2mol水，则该结晶水合物的化学式为NiOOH•$\frac{1}{2}$H2O或2NiOOH•H2O．
19．NA表示阿伏加德罗常数的值，下列说正确的（　　）
A．17g氨气中所含质子数为10NA
B．2.4g金属镁变成镁离子时失去电子数为0.1NA
C．在标准状况下，22.4L氧气中所含的氧原子数为NA
D．在25℃、压强为1.01×105Pa时，28g氮气所含的分子数为NA

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