Question

【題目】(1)在標準狀況下3.2g CO與CO2的混合氣體，體積為2.24L。則：混合氣體的平均摩爾質量是________ CO2和CO的體積之比是________ CO2和CO的質量之比是_______，混合氣體中所含氧原子的物質的量是_______

(2)若10 g密度為ρ g·cm-3的Ca(NO3)2溶液中含有4 g Ca2+，則溶液中NO3-的物質的量濃度為____________

(3)在標準狀況下，將V L A氣體(摩爾質量為M g·mol-1)溶于0.1 L水中，所得溶液的密度為ρ g·cm-3，則此溶液的物質的量濃度(mol·L-1)為 ____________________

(4)在反應3BrF3+5H2O===9HF+Br2+HBrO3+O2↑中，若有2molH2O參加反應，有_____mol水作還原劑，被水還原的溴元素____________mol；

(5)把V L含MgSO4和K2SO4的混合溶液分成五等份，一份加入含a mol NaOH的溶液恰好使鎂離子完全沉淀；另一份加入含b mol BaCl2的溶液，恰好使硫酸根離子完全沉淀為硫酸鋇。則原混合溶液中鉀離子的濃度為_______

(6)3.04g銅鎂合金完全溶解于50mL密度為1.40g·mL-1、質量分數為63%的濃硝酸中，得到NO2和N2O4的混合氣體2240mL(標準狀況)，向反應后的溶液中加入1.0mol·L-1NaOH溶液，當金屬離子全部沉淀時，得到5.08g沉淀，則該濃硝酸中HNO3的物質的量濃度是 ___mol·L-1，鎂的質量為______g，NO2和N2O4的混合氣體中，NO2的體積分數是___，得到5.08g沉淀時，加入NaOH溶液的體積是____mL。

(7)在100mL FeBr2溶液中通入2.24L Cl2(標準狀況)，溶液中有1/3的溴元素被氧化成單質Br2，則原FeBr2溶液中FeBr2的物質的量濃度為________。

Answer 1

【答案】32g·mol－11：311：210.125mol40ρmol·L－1mol·L－14/50.8mol(10b－5a)/Vmol·L－114mol·L－10.48g80%640mL1.2mol·L－1

【解析】

（1）混合氣體的物質的量為2.24/22.4mol=0.1mol，根據M=m/n=3.2/0.1g·mol－1=32g·mol－1；根據題意有：n(CO)＋n(CO2)=0.1，28n(CO)＋44n(CO2)=3.2，解得n(CO)=0.075mol，n(CO2)=0.025mol，根據阿伏加德羅推論，氣體體積之比等于物質的量之比，即CO2和CO的體積之比為0.025：0.075=1：3；CO2和CO的質量比為1×44：3×28=11：21；混合氣體中所含氧原子物質的量為(0.075×1＋0.025×2)mol=0.125mol；（2）n(Ca2＋)=4/20mol=0.2mol，即n(NO3－)=2n(Ca2＋)=0.4mol，溶液的體積為L，因此c(NO3－)=40ρmol·L－1；（3）A的物質的量為V/22.4mol，溶液的質量為g，溶液的體積為L，則該物質的物質的量濃度為mol·L－1；（4）根據反應方程式，5molH2O參與反應，其中有2molH2O作還原劑，即有2molH2O參加反應，有4/5molH2O作還原劑；根據得失電子數目守恒，因此有，解得n(BrF3)=0.8mol；（5）加入NaOH，發生Mg2＋＋2OH－=Mg(OH)2↓，計算出n(Mg2＋)=a/2mol，加入BaCl2溶液，發生Ba2＋＋SO42－=BaSO4↓，計算出n(SO42－)=bmol，則原溶液中n(Mg2＋)=5a/2mol，n(SO42－)=5bmol，根據溶液呈現電中性，2n(Mg2＋)＋n(K＋)=2n(SO42－)，推出n(K＋)=(10b－5a)mol，則c(K＋)=(10b－5a)/Vmol·L－1；（6）根據c=1000ρω%/M=1000×1.40×63%/63mol·L－1=14mol·L－1，合金失去電子物質的量等于沉淀中OH－的物質的量，生成的沉淀是Mg(OH)2和Cu(OH)2，沉淀的質量為合金的質量與OH－質量的和，因此沉淀中m(OH－)=(5.08－3.04)g=2.04g，合n(OH－)=2.04/17mol=0.12mol，因此有64n(Cu)＋24n(Mg)=3.04，2n(Cu)＋2n(Mg)=0.12，解得n(Cu)=0.04mol，n(Mg)=0.02mol，m(Mg)=0.02×24g=0.48g，根據得失電子數目守恒，推出n(NO2)＋2n(N2O4)=0.12，n(NO2)＋n(N2O4)=2240×10－3/22.4，解得n(NO2)=0.08mol，n(N2O4)=0.02mol，NO2的體積分數即NO2的物質的量分數為0.08/0.1×100%=80%，沉淀達到最大，溶質為NaNO3，n(NaOH)=n(HNO3)－n(NO2)－2n(N2O4)=(1.4－0.08－2×0.02)mol=1.28mol，則需要NaOH的體積為1.28/2L=0.64L=640mL；（7）Fe2＋的還原性強于Br－，Fe2＋先于Cl2反應，令FeBr3的物質的量為cmol·L－1，根據得失電子數目守恒，，解得c=1.2mol·L－1。