Question

（1）在某Al₂（SO₄）₃和MgSO₄的混合溶液中，滴加NaOH溶液，生成沉淀的量與滴入NaOH溶液的體積關系如圖所示，則原混合液中Al₂（SO₄）₃與MgSO₄的物質的量濃度之比為

 

（2）一定量的Fe和Fe₂O₃混合物投入250ml 2mol/L的HNO₃溶液中，反應完全后，無固體剩余，生成1.12L NO氣體（標況），再向反應后溶液中加入1mol/L的NaOH溶液，要使鐵元素全部沉淀下來，所加NaOH溶液的體積最少是

 

（3）．某液體化合物X₂Y₄，常用做火箭燃料．16g X₂Y₄在一定量的O₂中恰好完全燃燒，反應方程式為X₂Y₄（l）+O₂（g）═X₂（g）+2Y₂O（l）．冷卻后標準狀況下測得生成物的體積為11.2L，其密度為1.25g?L^-1，則：①反應前O₂的體積V（O₂）為

 

．
②X₂的摩爾質量為

 

；X₂Y₄的結構式

 

．
③若反應生成0.5mol X₂，則轉移電子的物質的量為

 

．

Answer 1

考點：化學方程式的有關計算,氧化還原反應的電子轉移數目計算,有關混合物反應的計算

專題：計算題

分析：（1）首先發生反應Mg²⁺+2OH^-═Mg（OH）₂↓、Al³⁺+3OH^-═Al（OH）₃↓，然后發生反應Al（OH）₃+OH^-═AlO₂^-+2H₂O，由圖可知，溶解Al（OH）₃消耗氫氧化鈉溶液的體積為10mL，根據離子方程式Al³⁺+3OH^-═Al（OH）₃↓可知，沉淀Al³⁺消耗的氫氧化鈉溶液的體積，沉淀Mg²⁺、Al³⁺總共消耗氫氧化鈉溶液50mL，計算沉淀Mg²⁺消耗的氫氧化鈉溶液的體積，確定溶液中n（Mg²⁺）：n（Al³⁺），據此計算解答；
（2）HNO₃的物質的量為0.25L×2mol/L=0.5mol，生成NO的物質的量為：

1.12L

22.4L/moL

=0.05mol，根據N元素質量守恒計算；
（3）①根據方程式中N₂和氧氣的關系式計算氧氣的體積；
②根據摩爾質量M=V_m×ρ計算．X元素形成的單質是空氣中含量最多的氣體，則X是N元素，反應后的氣體為N₂，11.2LX₂的物質的量=

11.2L

22.4L/mol

=0.5mol，物質的相對分子質量在數值上等于其摩爾質量，根據Y的相對原子質量確定該元素名稱；
③根據元素化合價確定轉移電子的物質的量．

解答： 解：（1）首先發生反應Mg²⁺+2OH^-═Mg（OH）₂↓、Al³⁺+3OH^-═Al（OH）₃↓，然后發生反應Al（OH）₃+OH^-═AlO₂^-+2H₂O，由圖可知，溶解Al（OH）₃消耗氫氧化鈉溶液的體積為10mL，根據離子方程式Al³⁺+3OH^-═Al（OH）₃↓可知，沉淀Al³⁺消耗的氫氧化鈉溶液的體積為10mL×3=30mL，沉淀Mg²⁺、Al³⁺總共消耗氫氧化鈉溶液50mL，計算沉淀Mg²⁺消耗的氫氧化鈉溶液的體積為50mL-30mL=20mL，則n（Mg²⁺）：n（Al³⁺）=

1

2

×20mL：

1

3

×30mL=1：1，故原來混合溶液中Al₂（SO₄）₃和MgSO₄的物質的量濃度之比為

1

2

：1=1：2，故答案為：1：2；
（2）解：HNO₃的物質的量為0.025L×2mol/L=0.5mol，
生成NO的物質的量為：

1.12L

22.4L/moL

=0.05mol，
所以與一定量Fe和Fe₂O₃的混合物反應后溶液中含有的NO₃^-的物質的量為0.5mol-0.05mol=0.45mol，
再向反應后的溶液中加入1mol/L的NaOH溶液，要使鐵元素全部沉淀下來，所得溶液的溶質為NaNO₃，
所以需要NaOH的物質的量為：n（NaOH）=n（NO₃^-）=0.45mol，
則所加NaOH溶液的體積最少是

0.45mol

1mol/L

=0.45L，即450ml，故答案為：450ml；
（3）①該反應方程式知，N₂和氧氣的關系式為1：1，所以生成N₂的體積等于氧氣的體積為11.2L，
故答案為：11.2L；
②生成物只有X₂為氣體，M=V_m×ρ=22.4L/mol×1.25g/L=28g/mol，故答案為：28g/mol．X元素形成的單質是空氣中含量最多的氣體，則X是N元素，反應后的氣體為N₂，11.2LX₂的物質的量=

11.2L

22.4L/mol

=0.5mol，根據氮氣和N₂Y₄的關系式知，反應N₂Y₄的物質的量為0.5mol，則M（N₂Y₄）=

16g

0.5mol

=32g/mol，N元素的相對原子質量是14，所以Y的相對原子質量是1，為H元素，所以結構式為；
故答案為：28；；
（3）該反應方程式中，O元素的化合價由0價變為價-2，所以若參加反應1mol O₂，生成1mol的X₂，則轉移電子的物質的量4mol，則生成0.5mol X₂，則轉移電子的物質的量為2mol；故答案為：2mol．

點評：本題考查了根據方程式進行物質的量的計算，明確反應方程式中各個物理量之間的關系是解本題關鍵，再結合基本公式來分析解答，難度不大．