10.B 解析 同温、同压下,相同体积的氮气和氦气具有相同的物质的量,而氮气为双原子分子,稀有气体为单原子分子,所以二者含有的原子数不相等,A错误。标准状况下,5.6L气体的物质的量为0.25mol,氯气和氧气都是双原子分子,所以氯气和氧气以任意比例混合所含原子的物质的量为0.5mol,含有原子数为0.5NA,B正确。1mol氯气与氢氧化钠溶液反应可生成1mol 氯化钠和1mol次氯酸钠,转移了1mol电子,转移的电子数为NA,C错误。常温常压下,不能使用22.4L·mol计算混合气体的物质的量,D错误。 11.答案 (1)①+3 ②微波水热 Co
(2)①CoC2O4 3CoC2O4+2O2
Co3O4+6CO2
2+
-1
②n(Co)∶n(O)=1 mol∶1.2 mol=5∶6
解析 (1)①根据化合价代数和为0计算铁元素的化合价,CoxNi(1-x)Fe2O4中Co、Ni均为+2价,O为-2价,则Fe的化合价为
- -
价=+3价。②过氧化氢的分解速率越大,催化剂活性更高,根据图可
知,x相同时,微波水热法初始速度大于常规水热法,所以微波水热法制得催化剂的活性更高;由图可知,随x值越大,过氧化氢的分解速率越大,而x增大,Co的比例增大,所以Co的催化活性更高。
(2)①由图可知,CoC2O4·2H2O的质量为18.3g,物质的量为
2+
2+
· -
=0.1mol,钴元素质量为
5.9g,C点钴氧化物质量为8.03g,氧化物中氧元素质量为8.03g-5.9g=2.13g,则氧化物中Co原子与O原子物质的量之比为0.1mol∶
mol≈3∶4,所以C点剩余固体化学成分为Co3O4;B点对应物质的
质量为14.7g,与其起始物质的质量相比减少18.3g-14.7g=3.6g,为结晶水的质量,所以B点物质为CoC2O4,CoC2O4与氧气反应生成Co3O4和二氧化碳,反应的化学方程式为3CoC2O4+2O2
3+
2+
Co3O4+6CO2。②
-
由电子守恒可得n(Co)=2n(Cl2)=0.4mol,由电荷守恒可得n(Co)总=n(Co)溶液=0.5n(Cl)=0.5×(2.4mol-0.2mol×2)=1mol,所以固体中的n(Co)=1mol-0.4mol=0.6mol;n(O)=
2+
=1.2mol,所以n(Co)∶n(O)=1mol∶1.2mol=5∶6。
12.答案 (1)纯净物 (2)S2 +2H
(3)①Na2SO3+S+5H2O③62%
-
+
S↓+SO2↑+H2O
Na2S2O3·5H2O ②稀盐酸 沉淀未完全溶解,并有刺激性气味的气体生成
解析 (1)Na2S2O3·5H2O属于纯净物。
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(2)酸性条件下,S2 自身发生氧化还原反应生成SO2,所以Na2S2O3与盐酸反应生成SO2、S、氯化钠和水,离子方程式为S2 +2H
-+
-
S↓+SO2↑+H2O。
Na2S2O3·5H2O。②Na2S2O3·5H2O
(3)①由流程可知,制备Na2S2O3·5H2O的原理为Na2SO3+S+5H2O
粗品中可能含有Na2SO3、Na2SO4杂质,因为Na2S2O3稀溶液与BaCl2溶液混合后无沉淀生成,而Na2SO3、Na2SO4都可以与BaCl2溶液反应,分别生成亚硫酸钡和硫酸钡沉淀,亚硫酸钡可以溶于盐酸生成有刺激性气味的二氧化硫气体,所以其检验步骤可以设计为:取适量产品配成稀溶液,滴加足量氯化钡溶液,有白色沉淀生成。将白色沉淀过滤,先用蒸馏水洗涤沉淀,然后向沉淀中加入足量稀盐酸,若沉淀未完全溶解,并有刺激性气味的气体生成,则证明产品中含有Na2SO3和Na2SO4。③由粗品中Na2S2O3·5H2O的质量分数的测定步骤及相关的反应可以得到关系式:
Cr2 ~3I2~6S2 ,所以n(Na2S2O3·5H2O)=n(S2 )=6n(Cr2 )=6×25×10L×0.01mol·L
1
- - - -
-3-
=1.5×10mol,则6g粗品中Na2S2O3·5H2O的质量为
-3
×1.5×10mol×248g·mol=3.72g,则粗
-3-1
品中Na2S2O3·5H2O的质量分数为×100%=62%。
13.答案 (1)分液漏斗
(2)4Fe(OH)2+O2+2H2O(3)偏大
(4)待浊液分层后,取出上层清液少许置于试管中,向试管中加入1~2滴BaCl2溶液,若无白色浑浊出现,则说明BaCl2溶液已过量(或滴加Na2SO4溶液,出现白色浑浊现象也能说明BaCl2溶液已过量)
(5)尽可能减少沉淀的溶解损失,减小实验误差 (6)(NH4)2SO4·FeSO4·6H2O
解析 Ⅰ.(1)仪器M的名称为分液漏斗。(2)亚铁离子与氢氧根离子反应生成氢氧化亚铁沉淀,通入氧气后,氢氧化亚铁被氧化为氢氧化铁,化学方程式为4Fe(OH)2+O2+2H2O
4Fe(OH)3。蒸氨结束后,
4Fe(OH)3 用蒸馏水冲洗冷凝管内通道2~3次,将洗涤液注入锥形瓶中
直形冷凝管中会残留一些液氨,会对测定结果产生影响。因此为了减少实验误差,还需要对直形冷凝管进行“处理”,“处理”的操作方法是用蒸馏水冲洗冷凝管内通道2~3次,将洗涤液注入锥形瓶中。
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(3)步骤④中,若振荡时锥形瓶中有液体溅出,消耗氢氧化钠的量减小,则测定锥形瓶内溶液中剩余的硫酸的量减小,与氨气反应的硫酸的量增多,造成所测n(N )的量偏大。
Ⅱ.(4)判断氯化钡是否过量,可以在上层清液中继续滴加氯化钡溶液,若没有新的沉淀生成则说明溶液中没有硫酸根离子,即说明氯化钡已经过量。
(5)用冷水洗涤可以减少固体的溶解,用硫酸洗涤会使沉淀上附着硫酸根离子,滤液中也含有硫酸根离子,所以不能用硫酸溶液洗涤沉淀,应该选用冷水洗涤,其主要目的是尽可能减少沉淀的溶解损失,减小实验误差。
(6)与NaOH反应的硫酸的物质的量为n(H2SO4)= n(NaOH)= ×0.120×0.025mol=0.0015mol。与氨气反应的硫酸的物质的量为0.05×3.0300mol-0.0015mol=0.15mol,则氨气的物质的量
n(NH3)=2×0.15mol=0.3mol。将58.80g晶体X置于烧杯中,加水溶解,边搅拌边加入过量的BaCl2溶
液,得到硫酸钡沉淀69.90g,则n(S )=
-
mol=0.3mol。根据N 和S 的物质的量可
-
得: =0.3, =0.3,则x+y=2x,即x=y,令x=1,则 =0.3,则z=6,即x=1,y=1,z=6, 则其化学式为(NH4)2SO4·FeSO4·6H2O。令x=2,则
=0.3,则z=12,晶体化学式各成分比例
应为最简整数比,故化学式为(NH4)2SO4·FeSO4·6H2O。
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