14.按要求回答下列問題.
(1)把2.3g鈉溶于73.8g水后所得溶液中Na+與H2O分子的個數(shù)比是1:40.
(2)在甲、乙、丙、丁四個燒杯內(nèi)分別放入0.1mol的鈉、氧化鈉、過氧化鈉和氫氧化鈉,然后各加入100mL水,攪拌,使固體完全溶解,則甲、乙、丙、丁中溶液的質(zhì)量分數(shù)由小到大的順序是。技祝家=丙.(填甲、乙、丙、丁,中間以<或=連接)
(3)將鈉、鎂、鋁各0.4mol分別放入100mL 1mol/L的鹽酸中,同溫同壓下產(chǎn)生的氣體體積比為4:1:1.
(4)將物質(zhì)的量之比為2:3:4的N2、O2、CO2混合氣體通過Na2O2后,氣體體積變?yōu)樵w積的8/9(同溫同壓),這時混合氣體中N2、O2、CO2物質(zhì)的量之比為1:2:1.
(5)從礦物學(xué)資料查得,一定條件下自然界存在如下反應(yīng):14CuSO4+5FeS2+12H2O═7Cu2S+5FeSO4+12H2SO4.(已知FeS2中Fe顯+2價)
還原劑是FeS2(填化學(xué)式),Cu2S是還原產(chǎn)物(選填“還原劑、氧化劑、還原產(chǎn)物、氧化產(chǎn)物或非氧化還原產(chǎn)物”),當有5mol FeS2發(fā)生反應(yīng)時,有21mol電子轉(zhuǎn)移;1.4mol硫酸銅可以氧化0.2mol的硫.

分析 (1)發(fā)生反應(yīng):2Na+2H2O═2NaOH+H2↑,根據(jù)n=$\frac{m}{M}$計算Na、水的物質(zhì)的量,根據(jù)方程式計算NaOH物質(zhì)的量、參加反應(yīng)水的物質(zhì)的量,進而計算溶液中水的物質(zhì)的量,Na+與H2O分子的個數(shù)比等于其物質(zhì)的量之比;
(2)由2Na+2H2O=2NaOH+H2↑,0.1molNa與NaOH溶于水,溶液中NaOH的物質(zhì)的量都是0.1mol,而Na與水反應(yīng)生成氫氣,故Na與水反應(yīng)所得溶液的質(zhì)量小于NaOH溶于水形成的溶液質(zhì)量;
由反應(yīng):Na2O+H2O=2NaOH,2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑,可知0.1mol的氧化鈉、過氧化鈉溶于水,溶液中NaOH都是0.2mol,由差量法可知,過氧化鈉溶于水相當于氧化鈉溶于水,二者所得溶液質(zhì)量相等,結(jié)合質(zhì)量分數(shù)=$\frac{溶質(zhì)質(zhì)量}{溶液質(zhì)量}$×100%判斷;
(3)鈉和稀鹽酸、水都反應(yīng),根據(jù)Na計算生成氫氣物質(zhì)的量;Mg、Al不與水反應(yīng),鎂和鋁分別與稀鹽酸反應(yīng)方程式為Mg+2HCl=MgCl2+H2↑、2Al+6HCl=2AlCl3+3H2↑,0.4molMg、Al完全反應(yīng)需要鹽酸的物質(zhì)的量分別是0.8mol、1.2mol,實際上n(HCl)=1mol/L×0.1L=0.1mol,所以鎂和鋁都剩余,根據(jù)HCl生成氫氣物質(zhì)的量,相同條件下氣體體積之比等于物質(zhì)的量之比.
(4)發(fā)生反應(yīng):2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2,導(dǎo)致混合氣體物質(zhì)的量減小,設(shè)N2、O2、CO2的物質(zhì)的量分別為2mol、3mol、4mol,則反應(yīng)后氣體總物質(zhì)的量為9mol×$\frac{8}{9}$=8mol,根據(jù)差量法計算反應(yīng)二氧化碳物質(zhì)的量、生成氧氣物質(zhì)的量,進而計算反應(yīng)后混合氣體中N2、O2、CO2物質(zhì)的量之比;
(5)所含元素化合價降低的反應(yīng)物為氧化劑,氧化劑發(fā)生還原反應(yīng)得到還原產(chǎn)物,所含元素化合價升高的反應(yīng)物為還原劑,還原劑發(fā)生氧化反應(yīng)得到氧化產(chǎn)物;
反應(yīng)中Cu元素化合價由CuSO4中+2價降低為Cu2S中+1價,F(xiàn)eS2中S元素的化合價由-1價分別升高到+6價和降低到-2價.

解答 解:(1)n(Na)=$\frac{2.3g}{23g/mol}$=0.1mol,n(H2O)=$\frac{73.8g}{18g/mol}$=4.1mol
    2Na+2H2O═2NaOH+H2
    2    2      2
0.1mol 0.1mol 0.1mol
n(Na+)=n(NaOH)=0.1mol,反應(yīng)溶液中水的物質(zhì)的量為4.1mol-0.1mol=4mol,
所得溶液中Na+與H2O分子的個數(shù)比是0.1mol:4mol=1:40,
故答案為:1:40;
(2)由2Na+2H2O=2NaOH+H2↑,0.1molNa與NaOH溶于水,溶液中NaOH的物質(zhì)的量都是0.1mol,而Na與水反應(yīng)生成氫氣,故Na與水反應(yīng)所得溶液的質(zhì)量小于NaOH溶于水形成的溶液質(zhì)量,故溶液質(zhì)量分數(shù):。技;
由反應(yīng):Na2O+H2O=2NaOH,2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑,可知0.1mol的氧化鈉、過氧化鈉溶于水,溶液中NaOH都是0.2mol,由差量法可知,過氧化鈉溶于水相當于氧化鈉溶于水,二者所得溶液質(zhì)量相等,二者溶液質(zhì)量分數(shù):乙=丙,
乙所得NaOH為甲中的2倍,而乙所得溶液質(zhì)量=100g+0.1mol×62g/mol=106.2g,由方程式可知,甲中生成氫氣的物質(zhì)的量=0.1mol×$\frac{1}{2}$=0.05mol,甲中所得溶液的質(zhì)量=100g+0.1mol×23g/mol-0.05mol×2g/mol=102.2g,故乙所得溶液質(zhì)量小于甲所得溶液的2倍,故溶液質(zhì)量分數(shù):甲<乙,
故質(zhì)量分數(shù):丁<甲<乙=丙,
故答案為:。技祝家=丙;
(3)鈉和稀鹽酸、水都反應(yīng),根據(jù)2Na~H2↑可知,0.4molNa完全反應(yīng),生成氫氣的物質(zhì)的量=0.4mol×$\frac{1}{2}$=0.2mol,
Mg、Al不與水反應(yīng),鎂和鋁分別與稀鹽酸反應(yīng)方程式為Mg+2HCl=MgCl2+H2↑、2Al+6HCl=2AlCl3+3H2↑,0.4molMg、Al完全反應(yīng)需要鹽酸的物質(zhì)的量分別是0.8mol、1.2mol,實際上n(HCl)=1mol/L×0.1L=0.1mol,所以鎂和鋁都剩余,所以二者與酸反應(yīng)生成氫氣的量相等,由氫原子守恒,可知生成氫氣的量=$\frac{0.1mol}{2}$=0.05mol,所以同溫同壓下產(chǎn)生的氣體的物質(zhì)的量之比=0.2mol:0.05mol:0.05mol=4:1:1,
故答案為:4:1:1;
(4)設(shè)N2、O2、CO2的物質(zhì)的量分別為2mol、3mol、4mol,則反應(yīng)后氣體總物質(zhì)的量為9mol×$\frac{8}{9}$=8mol,
2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2 物質(zhì)的量減小
       2           1      1
      2mol       1mol   mol-8mol=1mol
反應(yīng)后混合氣體中N2、O2、CO2物質(zhì)的量之比=2mol:(3+1)mol:(4-2)mol=1:2:1,
故答案為:1:2:1;
(5)在反應(yīng)中14CuSO4+5FeS2+l2H2O═7Cu2S+5FeSO4+12H2SO4,Cu元素化合價由CuSO4中+2價降低為Cu2S中+1價,Cu元素化合價降低,被還原,CuSO4為氧化劑,Cu2S是還原產(chǎn)物,F(xiàn)eS2中S元素的化合價由-1價分別升高到+6價和降低到-2價,則FeS2既為氧化劑又為還原劑,Cu2S是還原產(chǎn)物,
5molFeS2和14molCuSO4正好反應(yīng),反應(yīng)過程中Cu得電子:14×1 mol=14 mol,S得電子:7×1 mol=7 mol,S失電子:3×7 mol=21 mol,反應(yīng)中電子轉(zhuǎn)移了21 mol;1.4mol硫酸銅反應(yīng),可以氧化硫元素的物質(zhì)的量為:$\frac{1.4mol×1}{6-(-1)}$=0.2mol,
故答案為:FeS2;還原產(chǎn)物;21;0.2.

點評 本題屬于拼合型題目,涉及化學(xué)方程式計算、過量計算、溶液濃度計算、氧化還原反應(yīng)基本概念與計算等,側(cè)重考查學(xué)生分析計算能力,難度中等.

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中化學(xué) 來源: 題型:填空題

9.(1)容量瓶的構(gòu)造一定包含一段細的“長頸”,理由是頸部較細,是為了配置的溶液濃度更準確,長頸方便定容,能保證準確的容積,且視覺誤差小
(2)有些鹽既不溶于水也難溶于酸,例如硫酸鹽中的硫酸鋇和鹵化物中的氯化銀.
(3)容量瓶上未必標有溶液濃度.

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:解答題

5.查資料得:HNO2是一種弱酸且不穩(wěn)定,易分解生成NO和NO2;它能被常見的強氧化劑氧化;在酸性溶液中它也是一種氧化劑,如能把Fe2+氧化成Fe3+.AgNO2是一種難溶于水、易溶于酸的化合物.試回答下列問題:
(1)下列方法中,不能用來區(qū)分NaNO2和NaCl的是D(填序號).
A.測定這兩種溶液的pH                     B.用AgNO3和HNO3兩種試劑來區(qū)別
C.在酸性條件下加入KI-淀粉溶液來區(qū)別     D.分別在兩種溶液中滴加甲基橙
(2)Fe與過量稀硫酸反應(yīng)可以制取FeSO4.若用反應(yīng)所得的酸性溶液,將Fe2+轉(zhuǎn)化為Fe3+,要求產(chǎn)物純凈,可選用的最佳試劑是B(填序號).
A.Cl2     B.H2O2     C.KMnO4     D.HNO3
(3)某同學(xué)把酸性高錳酸鉀溶液滴入NaNO2溶液中,觀察到紫色褪去,同時生成NO3-和Mn2+,請寫出反應(yīng)的離子方程式:NO2-+Cl2+H2O=NO3-+2H++2Cl-
(4)已知FeSO4在一定條件下可轉(zhuǎn)變?yōu)楦哞F酸鉀(K2FeO4),高鐵酸鉀是一種新型、高效的綠色水處理劑,在水中發(fā)生反應(yīng)生成氫氧化鐵膠體.高鐵酸鉀作為水處理劑發(fā)揮的作用是凈水、消毒.

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:填空題

2.某課外活動小組用如圖裝置進行實驗,試回答下列問題:
(1)若開始時開關(guān)K與a連接,則B極的電極反應(yīng)為Fe-2e-=Fe2+
(2)若開始時開關(guān)K與b連接,則B極的電極反應(yīng)為2H++2e-=H2↑,總反應(yīng)的離子方程式為2Cl-+2H2O$\frac{\underline{\;通電\;}}{\;}$2OH-+H2↑+Cl2↑.
(3)有關(guān)上述實驗,下列說法正確的是②④.
A.溶液中Na+向A極移動
B.從A極處逸出的氣體能使?jié)駶櫟腒I淀粉試紙變藍
C.反應(yīng)一段時間后加適量鹽酸可恢復(fù)到電解前電解質(zhì)的濃度
D.若標準狀況下B極產(chǎn)生2.24L氣體,則溶液中轉(zhuǎn)移0.2mol電子
(4)該小組同學(xué)認為,如果模擬工業(yè)上離子交換膜法制燒堿的方法,那么可以設(shè)想用如圖裝置電解硫酸鉀溶液來制取氫氣、氧氣、硫酸和氫氧化鉀.
①該電解槽的陽極反應(yīng)為4OH--4e-=2H2O+O2↑. 此時通過陰離子交換膜的離子數(shù)小于(填“大于”“小于”或“等于”)通過陽離子交換膜的離子數(shù).
②制得的氫氧化鉀溶液從出口(填“A”、“B”、“C”或“D”)D導(dǎo)出.
③電解過程中陰極區(qū)堿性明顯增強,用平衡移動原理解釋原因電解過程中陰極區(qū)是水電離出的氫離子放電,2H++2e-=H2↑,所以水的電離平衡正向移動,導(dǎo)致氫氧根離子濃度大于氫離子,溶液顯示堿性.

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:選擇題

9.近年來科學(xué)家制造出大量的新物質(zhì),對下列三種物質(zhì)的相關(guān)說法錯誤的是(  )
石墨烯:從石墨中分離出來,是最薄、最堅硬的物質(zhì)石墨塊:平面網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的全碳分子,具有優(yōu)良的化學(xué)穩(wěn)定性納米碳管:具有優(yōu)良的場發(fā)射性能,制作陰極顯像管、儲氫材料
A.石墨烯具有良好的導(dǎo)電性
B.上述三種物質(zhì)與金剛石互為同素異形體
C.石墨炔孔徑略大于H2分子的直徑,可作H2的提純薄膜
D.上述三種物質(zhì)與濃硫酸都能發(fā)生反應(yīng),但反應(yīng)產(chǎn)物不同

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:選擇題

19.一無色溶液中加入氯化鋇溶液,有不溶于稀硝酸的白色沉淀生成,則該溶液中( 。
A.一定有SO42-B.一定有CO32-
C.一定有Ag+D.可能有SO42-,也可能有Ag+

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:選擇題

6.下列說法中不正確的是( 。
A.工業(yè)上煉鐵的原料是赤鐵礦
B.鐵在純氧中燃燒或高溫下和水蒸氣反應(yīng)均能得到Fe3O4
C.除去FeCl2溶液中的FeCl3雜質(zhì)可以向溶液中加入過量鐵粉,然后過濾
D.進行焰色反應(yīng),連續(xù)做兩個樣品時,應(yīng)將鉑絲用硫酸洗凈并灼燒到無特殊焰色

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:選擇題

3.關(guān)于Si的敘述中,錯誤的是( 。
A.晶體硅的結(jié)構(gòu)類似于金剛石
B.硅是良好的半導(dǎo)體材料
C.硅的性質(zhì)較穩(wěn)定,在自然界中存在游離態(tài)
D.可以用焦炭還原二氧化硅生成硅:SiO2+2C$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$Si+2CO↑

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:選擇題

4.下列物質(zhì)的變化過程一定要加入氧化劑才能實現(xiàn)的是( 。
A.Na2O2→O2B.FeCl2→FeCl3C.KClO3→O2D.Al2O3→AlO${\;}_{2}^{-}$

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