1.(12分)达喜[AlaMgb(OH)c(CO3)d•xH2O]常用于中和胃酸。
(1)1 mol达喜与足量的盐酸完全反应后生成水的物质的量为________(用含x等字母的代数式表示)。
(2)达喜化学式中a、b、c、d的关系为a+b________c+d(填“>”、“=”或“<”)。
(3)已知在常温下溶液中Al3+、Mg2+、AlO2-的浓度与溶液pH的关系如图所示。为测定达喜的组成,进行了下列实验:
①取达喜6.02 g研碎,缓慢加入2.00 mol•L-1盐酸使其溶解,当加入盐酸85.00 mL时开始产生CO2,加入盐酸至90.00 mL时正好反应完全。
②在①所得溶液中加入适量的________(填“氨水”、“氢氧化铝”或“氯化镁”)以调节溶液的pH至5.0~7.0,使有关离子完全沉淀。
③将②产生的全部沉淀过滤、洗涤,灼烧至恒重,称量为1.02 g。
请通过计算确定达喜的化学式(写出计算过程)。
【答案】(1)x+c+d(2分) (2)<(2分) (3)② 氨水 (2分)
③盐酸的总物质的量:2.00mol•L-1×0.09L = 0.18mol
产生CO2消耗盐酸的物质的量:(0.09-0.085)L×2.00 mol•L-1×2=0.02mol
CO32-的物质的量:0.02mol÷2=0.01 mol
6.02g达喜中OH-的物质的量:0.18mol-0.02mol=0.16mol
6.02g达喜中Al3+的物质的量:1.02g÷102g/mol×2=0.02mol
6.02g达喜中Mg2+的物质的量:[0.01 mol×2+0.16mo×l-0.02mol×3]÷2=0.06mol
6.02g达喜中H2O的物质的量:
[6.02g-0.16mol×17g/mol-0.01mol×60g/mol-0.06mol×24g/mol-0.02mol×27g/mol]÷18g/mol=0.04mol
n(Al3+):n(Mg2+):n(OH-):n(CO32-):n(H2O)= 0.02mol:0.06mol:0.16mol:0.01mol:0.04mol=2: 6: 16: 1: 4
达喜的化学式为Al2Mg6(OH)16(CO3)•4H2O(每求出一种微粒给1分,写出化学式1分)
【解析】
试题分析:(1)氢氧根与氢离子反应生成水,碳酸根与氢离子反应生成水,则1 mol达喜与足量的盐酸完全反应后生成水的物质的量为 (x+c+d)mol。
(2)根据化合价代数和为0可知3a+2b=c+2d,则a+b=(c+2d-a)/2,则a+b—c—d=(c+2d-a)/2—c—d=—(a+c)/2<0,则a+b<c+d。
(3)②由于不能再引入铝元素和镁元素,则在①所得溶液中加入适量的氨水以调节溶液的pH至5.0~7.0,使有关离子完全沉淀。
③盐酸的总物质的量:2.00mol•L-1×0.09L = 0.18mol
产生CO2消耗盐酸的物质的量:(0.09-0.085)L×2.00 mol•L-1×2=0.02mol
CO32-的物质的量:0.02mol÷2=0.01 mol
6.02g达喜中OH-的物质的量:0.18mol-0.02mol=0.16mol
6.02g达喜中Al3+的物质的量:1.02g÷102g/mol×2=0.02mol
6.02g达喜中Mg2+的物质的量:[0.01 mol×2+0.16mo×l-0.02mol×3]÷2=0.06mol
6.02g达喜中H2O的物质的量:
[6.02g-0.16mol×17g/mol-0.01mol×60g/mol-0.06mol×24g/mol-0.02mol×27g/mol]÷18g/mol=0.04mol
n(Al3+):n(Mg2+):n(OH-):n(CO32-):n(H2O)= 0.02mol:0.06mol:0.16mol:0.01mol:0.04mol=2: 6: 16: 1: 4
达喜的化学式为Al2Mg6(OH)16(CO3)•4H2O
考点:考查物质组成的有关分析、判断与计算
2.有NaCl和NaI的混合物共 26.7 g ,溶于水,通入足量氯气后,蒸干、灼烧,固体质量变为 17.55 g 。求原混合物中氯化钠的质量分数。
【答案】原混合物中氯化钠的质量分数为43.8%。
【解析】
试题分析: NaCl和NaI的混合物中通入氯气后,只有NaI发生反应,NaCl不反应,所以,固体的质量变化是由NaI变为NaCl引起的,且生成的I 2 蒸干、灼烧时升华,最后的固体只有NaCl。
2NaI+Cl 2 ══2NaCl+I 2 Δm
300 183
x 26.7 g - 17.55 g
x= 15 g 则NaCl的质量为m= 26.7 g - 15 g = 11.7 g
NaCl的质量分数w(NaCl)= 11.7 g / 26.7 g ×100%=43.8%
考点:质量分数的计算
3.(9分)取含MnO2的软锰矿石116g跟足量浓盐酸反应(杂质不参与反应):
MnO2 + 4HCl (浓) = MnCl2 + Cl2 + 2H2O,制得71gCl2(标准状况),求:
(1)这种软锰矿石中MnO2的百分含量。
(2)被氧化的HCl的物质的量。
(3)参加反应的HCl的物质的量。
【答案】(1)75% (2) 2mol (3) 4mol
【解析】
试题分析:71g氯气的物质的量=71g÷71g/mol=1mol,则根据反应式可知
MnO2+4HCl(浓) MnCl2+Cl2↑+2H2O 被氧化的HCl
1 4 1 2
1mol 4mol 1mol 2mol
所以(1)参加反应的二氧化锰的质量=1mol×87g/mol=87g
因此这种软锰矿石中MnO2的百分含量=