Cu2O+H2 2Cu+H2O
观察、分析以上两个化学方程式,可发现其中H2与H2O的物质的量之比为1∶1,不论CuO与Cu2O按何种比例混合,W(H2O)和V(H2)之比均不变,说明W(H2O)和V(H2)这两个量不是独立变量,不能由该组合计算CuO的含量,所以合理的组合共5种。
(1)计算CuO的质量,需要2个独立的变量。合理的组合共5种。
(2)从合理的5种组合中,选择含W的组合①、②、③,通过运用物质的量守恒,列方程求解。 ①根据W和W(Cu) 由Cu原子物质的量守恒: x/80+2(W-x)/144=W(Cu)/64 x=(40W-45W(Cu))/4 ②根据W和W(H2O) 由O原子物质的量守恒: x/80+(W-x)/144=W(H2O)/18 x=(40W(H2O)-5W)/4 ③根据W和V(H2)
因n(CuO)+n(Cu2O)=n(H2) 则/80+(W-x)/144=V(H2)/22.4 即x=(225V(H2)-35W)/28
精选题
1.一定量的钠、铝合金置于水中,合金全部溶解,得到20mL、pH=14的溶液。然后用1mol/L的盐酸滴定至沉淀量最大时,消耗盐酸40mL。求原合金中钠的质量。
2.由于保存不当,将mg的生石灰(CaO)露置于空气中而变质,质量变为1.2mg。为测定此生石灰中CaO的质量分数,按下列过程进行实验和计算,回答有关问题:
(1)粉末A的成分______;气体B的成分______;气体C的成分______。 (2)粉末A中CaO的质量分数______。
3.现有一重水(D2O)和水(H2O)的混合物(不是天然的纯水。)当wg这种水被电解时,电路上通过xmol电子,阳极收集气体w1g,阴极收集气体w2g(电解产物的溶解忽略不计)。 (1)若要求出重水的质量分数y,至少需上述w,x,w1,w2等4个数据中的______个。这种数据共有几组,在下列空格中分别列出(不必填满,填错要倒扣分)。
①____;②____;③____;④____;⑤____;⑥____;⑦____;⑧____。
(2)从(1)中空格所填的数据中任取一组含w1的数据,计算已被电解的水中D2O的质量分数y。 4.等物质的量NaHCO3和KHCO3的混合物9.20g与100mL盐酸反应。
(1)试分析,欲求标准状况下生成的CO2体积时,还需什么数据(用a、b等表示,要注明单位)______。 (2)求标准状况下生成的CO2的体积:
(3)若NaHCO3和KHCO3不是等物质的量混合,则9.20g固体与盐酸完全反应时在标准状况下生成CO2气体的体积大于____L;小于____L。
5.有一固体混合物,由下列物质中的若干盐组成:①Na2S;② Na2SO3;③Na2S2O3;④NaHSO4。将混合物溶于适量水中,各物质恰好完全反应,生成沉淀nmol,产生一种气体VL(标准状况下,假设气体全被收集)。该气体不能使湿润品红试纸褪色,过滤,将滤液蒸干,得一纯净物。
(1)原混合物至少由______种物质组成。 (2)计算(1)中各组成成分可能的物质的量。
答 案
做图分析题意,反应前的Na最后恰好生成NaCl,利用Na和HCl物质的量守恒,求算。n(Na)=n(NaCl)=n(HCl)=0.04 mol,m(Na)=0.04 mol×23 g/mol=0.92 g。
2.(1)A的成分为CaO,Ca(OH)2,CaCO3的混合物。B的成分为H2O,CO2,HCl。C的成分是CO2。 (2)由CaO→A,质量增加了0.1mg,这是CaO→Ca(OH)2,CaO→CaCO3的结果,A中的CaCO3与沉淀D(CaCO3)质量相等(CaCO3→CaO→CaCO3)。
设:变成Ca(OH)2的CaO质量为x1,变为CaCO3的CaO质量为x2。
18x1/56+0.1m=0.2m x2=0.28m(g) x2=0.14m(g) 故变质的CaO质量共有:0.28m+0.14m=0.42m(g) A中未变质的CaO的质量为:m-0.42m=0.58m(g) A中的CaO的质量分数为:0.58m/1.2m×100%=48.3%
3.(1)至少需2个数据。①w和x,②w和w1,③w和w2,④w1和w2,⑤w2和x。(2)设被电解的H2O和D2O的物质的量分别为a和b,则电解产生的H2,D2,O2的物质的量分别为a,b,1/2(a+b)。
若选w和w1一组,列式为:
1/2a+1/2b=1/32w1 解得b=(8w-9w1)/16mol 18a+20b=w y=5(8w-9w1)/4w×100% 若选w2和w1一组,列式为:
1/2a+1/2b=1/32w2 解得b=(8w2-w1)/16mol
2a+4b=w2 y=5(8w2-w1)/4(w1+w2)×100% 4.(1)缺少的为盐酸的物质的量浓度,表示为amol/L。
(2)①当盐酸不足时,a<1.0mol/L V(CO2)=0.1amol×22.4 L/mol=2.24aL。 ②当盐酸过量时,a>1.0 mol/L
V(CO2)=[9.20 g÷(84.0+100.0)g/mol]×2×22.4 L/mol=2.24 L。
(3)若9.2g全部为NaHCO3,V(CO2)=(9.2g÷84 g/mol)×22.4L/mol=2.45L;若9.2g全部为KHCO3,V(CO2)=(9.2g÷100g/mol)×22.4L/mol=2.06L。所以,9.20g固体与盐酸完全反应时在标准状况下生成CO2气体的体积大于2.06L;小于2.45L。
5.(1)原混合物至少由三种物质组成。即:Na2S、Na2SO3、 NaHSO4或Na2S、Na2S2O3、NaHSO4组成。 (2)Na2S+2NaHSO4=2Na2SO4+H2S↑ V/22.4mol 2V/22.4mol V/22.4mol 2Na2S+Na2SO3+6NaHSO4=6Na2SO4+3S↓
2n/3mol n/3mol 2nmol nmol 2Na2S+Na2S2O3+6NaHSO4=6Na2SO4+4S↓
n/2mol n/4mol 3n/2mol nmol
原混合物至少由(V/22.4+2n/3)molNa2S,n/3molNa2SO3和(2V/22.4+2n)molNaHSO4组成,或至少由(V/22.4+n/2)molNa2S,n/4molNa2S2O3和(V/11.2+3n/2)molNaHSO4组成。
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