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金屬及其化合物變化多，用途廣．請完成下列計算：
（1）等物質的量的鎂在氧氣中充分灼燒，產物質量為a g，比它在空氣中灼燒所得產物增重b g．它在空氣中灼燒后的產物中Mg3N2的質量分數是______（用a、b表示，只考慮空氣中氮氣、氧氣參與反應）．
（2）硬鋁（因其主要成分，在此僅看作Al-Cu合金）常用于建筑裝潢．1.18g某種硬鋁恰好與10mL某濃度的硝酸完全反應，生成的混合氣體（其中NO2與NO的體積比為2：1）再與448mL氧氣（標準狀況）混合，恰好能被水完全吸收．
①計算該硝酸的物質的量濃度．
②計算并確定此種硬鋁的化學式．
③取5.1g Al-Mg合金與200mL 1mol?L-1的NaOH（aq）充分反應，產生氣體a L．過濾，向濾液中通入V L CO2后開始出現沉淀，繼續通入CO2使沉淀完全．過濾、洗滌、干燥、灼燒，得到固體5.1g．則a=______，V=______．（氣體體積均為標準狀況）
④向Cu、Cu2O和CuO的混合粉末中加入500mL 0.6mol?L-1 HNO3（aq），恰好完全溶解，同時收集到1120mL NO（標準狀況）．通過計算推斷混合粉末中Cu的物質的量．

解：（1）在空氣中燃燒質量減少的原因是生成了氮化鎂，根據關系：Mg～MgO～O Mg～Mg3N2～N，設生成氮化鎂的鎂原子物質的量是xmol，氧元素和氮元素的質量差就是b，則有（16-×14）x=b，解得x=mol，生成的氮化鎂質量是：100××=5b（g），氮化鎂的質量分數是：；
故答案為：；
（2）①、根據電子的是守恒，金屬失去的電子=HNO3得到的電子=NO、NO2混合氣體失去的電子=氧氣得到的電子
n（O2）==0.02mol；則轉移電子的物質的量n（e-）=0.02mol×4=0.08mol
NO2 、NO混合氣體中，設NO物質的量為a，則NO2物質的量為2a，則：3a+2a=0.08mol，a=0.016mol，
故n（HNO3）=0.02mol×3+0.01mol×2+3×0.016mol=0.128mol；硝酸的物質的量濃度是：c（HNO3）=0.128/0.01=12.8mol/L；
故答案為：12.8mol/L；
②、設合金中n（Al）=xmol、n（Cu）=ymol，則：3x+2y=0.08、27x+64y=1.18，得到x=0.02mol、y=0.01mol，故合金為：Al?2Cu；
故答案為：Al?2Cu；
③、向濾液中通入V L CO2后開始出現沉淀，氫氧化鈉溶液過量，繼續和二氧化碳反應生成碳酸氫鈉；5.1g固體是氧化鋁，物質的量是0.05mol，合金中的Al的物質的量是0.1mol，根據電子守恒，鋁失去0.1mol×3=0.3mol電子，生成0.15mol氫氣，標準狀況下氫氣體積是：a=22.4L/mol×0.15mol=3.36L；
200mL 1mol?L-1的NaOH（aq）中，氫氧化鈉的物質的量是0.2mol，溶解合金中的金屬0.1molAl，根據關系：Al～NaOH，消耗氫氧化鈉的物質的量是0.1mol，剩余的氫氧化鈉物質的量是：0.2mol-0.1mol=0.1mol，再根據關系式：2NaOH～CO2，n（ CO2）=×0.1mol=0.05mol，V=22.4L/mol×0.05mol=1.12L；
故答案為：3.36；1.12；
④、1120mL NO（標準狀況物質的量是0.05mol，電子轉移的物質的量是：0.05mol（5-2）=0.15mol；
500mL 0.6mol?L-1 HNO3（aq）中硝酸的物質的量是0.3mol，根據氮原子守恒，硝酸銅的物質的量是：0.3mol-0.05mol=0.25mol；
設銅的物質的量為X；
由Cu元素守恒可得：2×n（Cu20）+n（CuO）+X=0.25mol，
由氧化還原反應得失電子守恒可知：X×2+2×n（Cu20）=0.15mol，
解之得：n（CuO）=X-0.05mol，
n（Cu20）=0.15mol-X，
所以：0.05mol＜n（Cu）＜0.15mol；
答：Cu的物質的量為0.05mol＜n（Cu）＜0.15mol．
分析：（1）設Mg3N2的物質的量為xmol，鎂在空氣中燃燒得到的固體質量為（a-b）g；列式求算即可；
（2）①②利用電子守恒，根據氧氣的物質的量，求出得到的電子的物質的量，再分別計算出鋁、銅物質的量，NO2 NO的物質的量；
③、V L CO2后開始出現沉淀，說明氫氧化鉀過量，合金中的鋁完全反應，aL氣體是氫氣，5.1g固體是氧化鋁；
④、1120mL NO（標準狀況）的物質的量是0.05mol，反應后生成了硝酸銅溶液，根據電子守恒和銅原子守恒計算出銅的物質的量范圍．
點評：本題考查銅及其化合物的計算，涉及了混合物的計算，題目具有一定難度，注意從質量守恒和氧化還原反應得失電子守恒的角度分析．
練習冊系列答案
相關習題

科目：高中化學 來源： 題型：

（2013?普陀區二模）金屬及其化合物變化多，用途廣．請完成下列計算：
（1）等物質的量的鎂在氧氣中充分灼燒，產物質量為a g，比它在空氣中灼燒所得產物增重b g．它在空氣中灼燒后的產物中Mg3N2的質量分數是
5b
a-b
5b
a-b
（用a、b表示，只考慮空氣中氮氣、氧氣參與反應）．
（2）硬鋁（因其主要成分，在此僅看作Al-Cu合金）常用于建筑裝潢．1.18g某種硬鋁恰好與10mL某濃度的硝酸完全反應，生成的混合氣體（其中NO2與NO的體積比為2：1）再與448mL氧氣（標準狀況）混合，恰好能被水完全吸收．
①計算該硝酸的物質的量濃度．
②計算并確定此種硬鋁的化學式．
③取5.1g Al-Mg合金與200mL 1mol?L-1的NaOH（aq）充分反應，產生氣體a L．過濾，向濾液中通入V L CO2后開始出現沉淀，繼續通入CO2使沉淀完全．過濾、洗滌、干燥、灼燒，得到固體5.1g．則a=
3.36L
3.36L
，V=
1.12 L
1.12 L
．（氣體體積均為標準狀況）
④向Cu、Cu2O和CuO的混合粉末中加入500mL 0.6mol?L-1 HNO3（aq），恰好完全溶解，同時收集到1120mL NO（標準狀況）．通過計算推斷混合粉末中Cu的物質的量．

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科目：高中化學 來源：2012-2013學年上海市普陀區高三下學期二模化學試卷（解析版） 題型：計算題

金屬及其化合物變化多，用途廣。請完成下列計算：

（1）等物質的量的鎂在氧氣中充分灼燒，產物質量為a g，比它在空氣中灼燒所得產物增重b g。它在空氣中灼燒后的產物中Mg3N2的質量分數是                 （用a、b表示，只考慮空氣中氮氣、氧氣參與反應）。

（2）硬鋁（因其主要成分，在此僅看作Al-Cu合金）常用于建筑裝潢。1.18g某種硬鋁恰好與10mL某濃度的硝酸完全反應，生成的混合氣體（其中NO2與NO的體積比為2：1）再與448mL氧氣（標準狀況）混合，恰好能被水完全吸收。

①計算該硝酸的物質的量濃度。

②計算并確定此種硬鋁的化學式。

（3）取5.1g Al-Mg合金與200mL 1mol·L-1的NaOH(aq)充分反應，產生氣體a L。過濾，向濾液中通入V L CO2后開始出現沉淀，繼續通入CO2使沉淀完全。過濾、洗滌、干燥、灼燒，得到固體5.1 g。則a =        ，V =         。（氣體體積均為標準狀況）

（4）向Cu、Cu2O和CuO的混合粉末中加入500mL 0.6 mol·L-1 HNO3(aq)，恰好完全溶解，同時收集到1120 mL NO（標準狀況）。通過計算推斷混合粉末中Cu的物質的量。

 

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科目：高中化學 來源： 題型：閱讀理解

鹵素單質的性質活潑，鹵素的化合物應用廣泛，研究鹵素單質及其化合物具有重要意義。

（1）近年來，各地報刊紛紛轉載了不要將不同品牌潔污劑混合使用的警告。據報道，在全國各地發生了多起混合潔污劑發生氯氣中毒的事件。根據你的化學知識作出如下判斷：

當事人使用的液態潔污劑之一必定含氯，最可能的存在形式是　　　 和　　　 。當另一種具有　　　　　 （性質）的液態潔污劑與之混合，可能發生如下反應而產生氯氣：　　　　　　　　　　　　

                                                  。

(2)次氯酸鹽的氧化性較強，可在堿性環境中將許多物質氧化，例如可用其將Fe3+氧化為新型殺菌消毒劑FeO42-，寫出該反應的離子方程式                                                               。

(3)碘鎢燈具有比白熾燈壽命長且環保節能的特點。一定溫度下，燈泡內封存的少量碘與使用過程中沉積在管壁上的鎢可以發生反應：

W(s)+I2(g)WI2(g)。為模擬上述反應，準確稱取0.508g碘、0.736g金屬鎢置于50.0mL的密閉容器中， 加熱使其反應。

如圖是WI2(g)的物質的量隨時間變化關系圖象，其中曲線I(0~t­2時間段)的反應溫度為T1，曲線II(從t2開始)的反應溫度為T2，且T2>T1。ks*5*u

1.20×10—3
 

1.80×10—3
 

t1      t2     t3      t/min
 

n(WI2)/mol
 

則：①該反應的△H     0(填“>” 或“=”或“<”)

②從反應開始到t1時間內的平均反應速率v(I2)=          。

③下列說法中不正確的是     (填序號)。

A．該反應的平衡常數表達式是

B．燈絲附近溫度越高，燈絲附近區域WI2越易變為W而重新沉積到燈絲上

C．利用該反應原理可以提純鎢

(4)25℃時，向5mL含有KCl和KI濃度均為0.1mol/L的混合液中，滴加6mL0.1mol/L的AgNO3溶液后，溶液中離子濃度由大到小的順序是                      。

[不考慮H+和OH-。25℃時KSP(AgCl)=1.8×10-10、KSP(AgI)=8.3×10-17]。

(5)Mg常用作提純Ti的試劑，已知：

①Mg(s)+Cl2(g)=MgCl2(s) △H= —641kJ/mol   ②Ti(s)+2Cl2(g)=TiCl4(l)  △H= —770kJ/mol

請寫出Mg與液態TiCl4反應提純鈦的熱化學方程式                                              。

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科目：高中化學 來源： 題型：閱讀理解

鹵素單質的性質活潑，鹵素的化合物應用廣泛，研究鹵素單質及其化合物具有重要意義。

（1）近年來，各地報刊紛紛轉載了不要將不同品牌潔污劑混合使用的警告。據報道，在全國各地發生了多起混合潔污劑發生氯氣中毒的事件。根據你的化學知識作出如下判斷：

當事人使用的液態潔污劑之一必定含氯，最可能的存在形式是　　　 和　　　 。當另一種具有　　　　　 （性質）的液態潔污劑與之混合，可能發生如下反應而產生氯氣：　　　　　　　　　　　　

                                                  。

(2)次氯酸鹽的氧化性較強，可在堿性環境中將許多物質氧化，例如可用其將Fe3+氧化為新型殺菌消毒劑FeO42-，寫出該反應的離子方程式                                                               。

(3)碘鎢燈具有比白熾燈壽命長且環保節能的特點。一定溫度下，燈泡內封存的少量碘與使用過程中沉積在管壁上的鎢可以發生反應：

W(s)+I2(g)WI2(g)。為模擬上述反應，準確稱取0.508g碘、0.736g金屬鎢置于50.0mL的密閉容器中， 加熱使其反應。

如圖是WI2(g)的物質的量隨時間變化關系圖象，其中曲線I(0~t­2時間段)的反應溫度為T1，曲線II(從t2開始)的反應溫度為T2，且T2>T1。

1.20×10—3
 

1.80×10—3
 

t1      t2     t3      t/min
 

n(WI2)/mol
 

則：①該反應的△H     0(填“>” 或“=”或“<”)

②從反應開始到t1時間內的平均反應速率v(I2)=          。

③下列說法中不正確的是     (填序號)。

A．該反應的平衡常數表達式是

B．燈絲附近溫度越高，燈絲附近區域WI2越易變為W而重新沉積到燈絲上

C．利用該反應原理可以提純鎢

(4)25℃時，向5mL含有KCl和KI濃度均為0.1mol/L的混合液中，滴加6mL0.1mol/L的AgNO3溶液后，溶液中離子濃度由大到小的順序是                      。

[不考慮H+和OH-。25℃時KSP(AgCl)=1.8×10-10、KSP(AgI)=8.3×10-17]。

(5)Mg常用作提純Ti的試劑，已知：

①Mg(s)+Cl2(g)=MgCl2(s) △H= —641kJ/mol   ②Ti(s)+2Cl2(g)=TiCl4(l)  △H= —770kJ/mol

請寫出Mg與液態TiCl4反應提純鈦的熱化學方程式                                              。

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