Question

【題目】（1）有Mg、Al混合粉末10.2 g溶于50 mL 4 mo1·L－1的鹽酸，若加入2mo1·L－1的氫氧化鈉溶液，使得沉淀達到最大量，則需加入氫氧化鈉的體積為_____mL。

（2）標準狀況下，將足量的Zn投入到一定量的濃硫酸中，完全反應后，收集到336 mL氣體，將該氣體通入足量氯水中，然后加入足量BaCl2溶液，經(jīng)適當操作后得干燥固體2.33 g。由此推知該氣體中SO2的體積分數(shù)為________。

（3）某化學學習小組在進行知識整理時發(fā)現(xiàn)如下規(guī)律：有些反應隨著溶液由濃變稀，可能導致“量變引起質(zhì)變”，并據(jù)此擬定了如下幾個相關(guān)題目，請你給出相應答案。

I．實驗室制取氯氣的化學方程式為MnO2＋4HCl(濃)MnCl2＋2H2O＋Cl2↑（MnO2不能氧化稀鹽酸）。用下列兩種方法制取氯氣：①用含HCl 146 g的濃鹽酸與足量的MnO2反應；②用87 g MnO2與足量的濃鹽酸反應。不考慮HCl的揮發(fā)，則兩種方法生成的氯氣的量是方法①____（填“＞”、“＜”或“＝”）方法②。

II．用100 mL、18 mo1·L－1的濃硫酸與足量的銅充分反應后，溶液中硫酸根離子的物質(zhì)的量____（填“＞”、“＜”或“＝”）0.9 mol。

Answer 1

【答案】100 66.7% ＜ ＞

【解析】

(1)加入2mol/L的氫氧化鈉溶液，要使產(chǎn)生的沉淀的質(zhì)量最大，則沉淀為氫氧化鎂與氫氧化鋁，此時溶液為氯化鈉溶液，根據(jù)鈉離子與氯離子守恒計算氫氧化鈉的物質(zhì)的量，進而計算所需體積；

(2)根據(jù)BaSO4的質(zhì)量計算其物質(zhì)的量，再結(jié)合原子守恒得SO2氣體的物質(zhì)的量，最后計算混合氣體中SO2的體積分數(shù)；

(3)I．根據(jù)MnO2與濃HCl反應，隨著反應的進行，濃HCl變稀，稀鹽酸不能與MnO2反應，MnO2足量時，不能準確計算出氯氣的量，濃鹽酸足量時，能根據(jù)MnO2的質(zhì)量計算出氯氣的量；

II．銅與濃硫酸反應隨著反應的進行，濃硫酸變稀，銅與稀硫酸不反應。

(1)要使產(chǎn)生的沉淀的質(zhì)量最大，則沉淀為氫氧化鎂與氫氧化鋁，此時溶液為氯化鈉溶液，根據(jù)鈉離子與氯離子守恒可知：n(NaOH)=n(NaCl)=n(HCl)=0.05L×4mol/L=0.2mol，所以需氫氧化鈉溶液的體積為=0.1L=100mL；

(2)2.33 gBaSO4的物質(zhì)的量為=0.01mol，有原子守恒知混合氣體中SO2的物質(zhì)的量為0.01mol，標準狀況下的體積為0.01mol×22.4L/mol=0.224L=224mL，則該氣體中SO2的體積分數(shù)為=66.7%；

(3)I．146 g HCl的物質(zhì)的量為=4mol，87 g MnO2的物質(zhì)的量為=1mol，根據(jù)MnO2與濃HCl反應，隨著反應的進行，濃HCl變稀，稀鹽酸不能與MnO2反應，MnO2足量時，不能準確計算出氯氣的量，結(jié)合MnO2＋4HCl(濃)MnCl2＋2H2O＋Cl2↑可知反應①中產(chǎn)生的氯氣小于1mol，而濃鹽酸足量時，反應②根據(jù)MnO2的質(zhì)量計算出氯氣的量為1mol，則兩種方法生成的氯氣的量是方法①＜②；

II．100 mL、18 mo1·L－1的濃硫酸中所含有H2SO4的物質(zhì)的量為18mol/L×0.1L=1.8mol，銅與濃硫酸反應：Cu+2H2SO4(濃)CuSO4+SO2↑+2H2O，被還原的濃硫酸為參加反應的濃硫酸的一半，隨著反應的進行，濃硫酸變稀，銅與稀硫酸不反應，故參加反應的硫酸小于1.80mol，則被還原的硫酸的物質(zhì)的量小于0.900mol，由原子守恒可知充分反應后，溶液中硫酸根離子的物質(zhì)的量＞1.8mol-0.9mol=0.9 mol。