Question

【題目】（1）某混合溶液中只含有下列幾種離子（不考慮水的電離）：Na＋、Mg2＋、Al3＋、Cl－、SO42－，若Na＋、Mg2＋、Cl－、SO42－的物質的量濃度依次為 0.2 mol/L、0.25 mol/L、0.5 mol/L、0.25mol/L，則 c（Al3＋）=________ 。

（2） 某物質 A 加熱時按化學方程式 2A═2B+C+3D 分解，產物均為氣體，測得由生成物組成的混 合物氣體對 H2 的相對密度為 20，則反應物 A 的摩爾質量為_____ 。

（3）在標準狀況下，將 VL A 氣體（摩爾質量為 Mg/mol）溶于 0.1L 水中，所得溶液的密度為ρg/cm3，則此溶液的物質的量濃度為_________mol·L－1

A．1000Vρ/(MV＋22400)mol·L－1 B．Vρ/(MV＋22400)mol·L－1

C.100VρM/(MV＋22400)mol·L－1 D.MV/22.4(V＋0.1) ρmol·L－1

（4）生態農業涉及農家肥料的綜合利用.某種肥料經發酵得到一種含有甲烷、二氧化碳、氮氣 的混合氣體 8.96L(標準狀況).該氣體通過盛有紅色 CuO 粉末的硬質玻璃管，發生的反應為：CH4＋4CuOCO2↑＋2H2O↑＋4Cu，.當甲烷完全反應后，硬質玻璃管的質量減輕了 4.8g。將反應后氣體通入 2L 0.1mol/L 的澄清 Ca(OH)2 溶液，充分吸收，生成沉淀 10g.求：

①原混合氣體中甲烷的體積(標準狀況)___________________________________________________

②反應后的氣體中 CO2 的物質的量為_______________________

（5）為確定鉻鉀礬 xK2SO4·yCr2(SO4)3·zH2O的分子式，配成含此物質 31.28g 的溶 液 400mL，取 200mL 的溶液加入 1mol/L 的Ba(NO3)2溶液 100mL，生成沉淀，過濾后濾液中 加入 0.1mol/L H2SO4 溶液，消耗 200mL 硫酸時沉淀恰好完全，用過量氨水處理剩余的 200mL 溶液，生成 Cr(OH)3 沉淀 4.12g，試確定 x、y、z 的值.____________________________________________

Answer 1

【答案】1mol/L120g/molA1.68L0.1mol 或 0.3molx=1，y=1，z=12

【解析】

（1）Na＋、Mg2＋、Cl－、SO42－的物質的量濃度依次為 0.2 mol/L、0.25 mol/L、0.5 mol/L、0.25mol/L，根據溶液電荷守恒有3c（Al3＋）+c（Na+）+2c（Mg2+）=c（Cl-）+2c（SO42-），故：3c（Al3＋）+ 0.2 mol/L +2×0.25 mol/L =0.5 mol/L +2×0.25mol/L，解得：c（Al3＋）=1mol/L；

（2）令A的物質的量為2mol，由方程式2A=2B+C+3D，可知混合氣體總物質的量為2mol+1mol+3mol=6mol，混合氣體對氫氣的相對密度為20，則混合氣體平均摩爾質量=2g/mol×20=40g/mol，混合氣體總質量=6mol×40g/mol，由質量守恒定律可知A的質量等于混合氣體總質量，故A的摩爾質量=6mol×40g/mol2mol=120g/mol；

（3）VL氣體的物質的量==mol，氣體的質量=mol×Mg/mol=g，0.1L水的質量=100mL×1g/mL=100g，故VL A氣體溶于0.1L水中，所得溶液中溶質的質量分數=×100%=%，所得溶液密度為ρg/cm3，故溶液物質的量濃度=mol/L=mol/L。答案選A；

（4）①標況下，混合氣體的總物質的量為=0.4mol，設甲烷質量為m，生成二氧化碳為n，則：

CH4+4CuOCO2↑+2H2O↑+4Cu 質量減少

16g 44g 64g

m n 4.8g

m==1.2g，n==3.3g，

則n（CH4）==0.075mol，V（CH4）=0.075mol×22.4L/mol=1.68L，

②生成沉淀10g為碳酸鈣，碳酸鈣物質的量為=0.1mol，根據反應CO2+CaCO3+H2O=Ca(HCO3)2，若過量的二氧化碳將部分碳酸鈣溶解，則通入的二氧化碳的物質的量為0.3mol。故反應后的氣體中 CO2 的物質的量為0.1mol 或 0.3mol；

（5）由于生產的Cr(OH)3沉淀的質量為4.12g，故其物質的量n==0.04mol，根據鉻離子的守恒可知鉻鉀釩中含有的Cr2(SO4)3的物質的量n=0.02mol．0.02mol Cr2(SO4)3的中含有硫酸根為0.06mol，由于鉻鉀釩和硫酸共消耗的硝酸鋇的物質的量為0.1mol，根據硫酸根的守恒可知，硫酸鉀的物質的量n=1mol/L×0.1L-0.1mol/L×0.2L-0.06mol=0.02mol。故鉻鉀釩中含有的水的質量m=-m（K2SO4）-m[Cr2（SO4）3）]=15.64g-0.02mol×174g/mol-0.02mol×392g/mol=4.32g，則水的物質的量n==0.24mol，故x：y：z=0.02mol：0.02mol：0.24mol=1：1：12，故x=1，y=1，z=12．