- 物质的量的有关计算
- 共2032题
已知:Pb的化合价只有+2、+4,且+4价的Pb具有强氧化性,能氧化浓HCl生成Cl2;PbO2不稳定,随温度升高按下列顺序逐步分PbO2→Pb2O3→Pb3O4→PbO.现将a mol PbO2加热分解,收集产生的O2;向加热后所得固体中加入足量的浓盐酸,收集产生的Cl2.加热反应后所得固体中,Pb2+占Pb元素的物质的量分数为x;两步反应中收集的O2和Cl2的物质的量之和为y mol.
试回答下列问题:
(1)试写出Pb2O3与浓盐酸反应的化学方程式______.
(2)用含X与a的表达式表示产生的O2、Cl2的物质的量n(O2)=______ n(Cl2)=______
(3)写出y与a、x的函数关系式.______
(4)若两步反应中O2和Cl2的物质的量之比为5:3,则剩余固体中含有的物质为______;其物质的量之比为______.
正确答案
(1)Pb2O3中Pb的化合价只有+3,且+3价的Pb具有氧化性,能氧化浓盐酸生成C12,本身被还原成+2价Pb,生成PbC12,根据元素守恒得反应物与生成物并根据化合价升降法配平该氧化还原反应,得出Pb2O3+6HCl(浓)═2PbCl2+Cl2↑+3H2O,故答案为:Pb2O3+6HCl(浓)═2PbCl2+Cl2↑+3H2O;
(2)根据题意:1mol PbO2分解所得混合物中n(Pb2+)=x mol、n(Pb4+)=(1-x) mol.在反应过程中1mol PbO2中+4价的Pb具有强氧化性作氧化剂,
+4价的Pb最终全部降低为+2价,根据得失电子守恒:先加热分解生成O2,得n(O2)=a=
amol;
后再与足量的浓盐酸反应生成Cl2,得n(Cl2)=a×=(1-x)a mol,
故答案为:mol;a(1-x)mol;
(3)y=n(O2)+n(Cl2)=mol+(1-x)a mol=(1-
)amol,
故答案为:y=(1-)amol;
(4)若两步反应中O2和Cl2的物质的量之比为5:3,根据上述分析:n(O2)=a×=mol,n(Cl2)=a(1-x)mol,即
:(1-x)=5:3,
解得:x═,则剩余固体中含pb2+的物质的量分数为
,含pb4+的物质的量分数为
,即n(pb2+):n(pb4+)═10:3,
由题意,PbO2不稳定逐步分解顺序:PbO2→Pb2O3→Pb3O4→PbO.因为Pb的化合价只有+2、+4,所以Pb2O3可表示为
PbO•PbO2,Pb3O4可表示为2PbO•PbO2,各氧化物中n(pb2+):n(pb4+)的比值关系为:
PbO2中,n(pb2+):n(pb4+)═0:1
Pb2O3中,n(pb2+):n(pb4+)═1:1
Pb3O4中,n(pb2+):n(pb4+)═2:1
PbO中,n(pb2+):n(pb4+)═1:0
根据剩余固体中n(pb2+):n(pb4+)═10:3,介于3:1和4:1之间,所以此时剩余固体包括Pb3O4、PbO两种物质,.
设剩余固体中Pb3O4物质的量为a、PbO物质的量为b,
得n(pb2+)═2a+b,n(pb4+)═a,
则(2a+b):a═10:3
解得a:b═3:4,即Pb3O4:PbO=3:4,
故答案为:Pb3O4、PbO;3:4.
现有硫酸和硫酸钠的混合溶液200mL。其中硫酸的浓度为1mol/L,硫酸钠为0.5mol/L。若使硫酸和硫酸钠在混合溶液中的浓度分别为2mol/L和0.2mol/L,应加入55.8%的硫酸溶液(密度为1.38g/cm3)多少毫升?然后加水稀释到多少毫升?
正确答案
1.08L;0.02L
已知CO和O2的混合气体14.4g,在一定条件下完全反应,得到CO和CO2的混合气体,在标准状况下所占的体积为8.96L.则反应后混合气体的平均摩尔质量为______,产物中CO2的物质的量为______mol,原混合气体中,O2的物质的量为______.
正确答案
n(CO和CO2)为=0.4mol,m(CO和CO2)=m(CO和O2)=14.4g,混合气体的平均摩尔质量为
=36g/mol;
设混合气体中CO的物质的量为xmol,O2的物质的量为ymol,则
2CO+O2 =2CO2 2ymol ymol 2ymol
所以CO和CO2的物质的量分别为(x-2y)mol、2ymol;
28x+32y=14.4g
x-2y+2y=0.4
解之得:x=0.4,y=0.1,即产物中CO2的物质的量为0.2mol,O2的物质的量0.1 mol,
故答案为:36g/mol;0.2mol;0.1mol.
(1)NaCl的摩尔质量是______;0.1molCO2的质量是______,它在标准状况下的体积约为______;在0.5L0.2mol•L-1的Ba(NO3)2溶液中NO3-的物质的量浓度为______.
(2)等质量的SO2和SO3,分子数之比______,同温同压下的密度之比______,含氧原子数之比______,体积之比______.
正确答案
(1)NaCl的相对分子质量为58.5,所以NaCl的摩尔质量是58.5g/mol;0.1molCO2的质量为0.1mol×44g/mol=4.4g,标况下,0.1molCO2的体积为0.1mol×22.4L/mol=2.24L;0.5L 0.2mol•L-1的 Ba(NO3)2溶液中NO3-的物质的量浓度为0.2mol•L-1×2=0.4mol/L,
故答案为:58.5g/mol;4.4g;2.24L;0.4mol/L;
(2)SO2和SO3的摩尔质量分别为64g/mol、80g/mol,设相同的质量为m,质量相同的SO2和SO3的物质的量之比=:
=5:4,故SO2和SO3的分子数之比=5:4,同温同压下二者的密度之比=64g/mol:80g/mol=4:5,含氧原子数之比=5×2:4×3=5:6,体积之比等于物质的量之比为5:4,
故答案为:5:4;4:5;5:6;5:4.
(1)下列物质中,物质的量最大的是______,含原子个数最多的是______,质量最大的是______.
A.6g H2; B.0.5mol CO2; C.1.204×1024个HCl分子;
D.147g H2SO4; E.92g乙醇(C2H5OH); F.4℃时10mL水
(2)在一定条件下,16gA和22gB恰好反应生成C和4.5gD,在相同条件下,8gA和足量B反应生成D和0.125mol C,从上述事实可推知C的摩尔质量为______.
正确答案
(1)A.6g H2,其物质的量为=3mol,含有H原子为6mol;
B.0.5mol CO2,其质量为0.5mol×44g/mol=22g,含有原子的物质的量为0.5mol×3=1.5mol;
C.1.204×1024个HCl分子,其物质的量为=2mol,质量为2mol×36.5g/mol=73g,含有原子物质的量为4mol;
D.147g H2SO4,其物质的量为=1.5mol,含有原子的物质的量为1.5mol×7=10.5mol;
E.92g乙醇(C2H5OH),其物质的量为=2mol,含有原子的物质的量为2mol×9=18mol;
F.4℃时10mL水,质量为10mL×1g/mL=10,物质的量为=
mol,含有原子物质的量为
mol×3=
mol,
故物质的量最大的是A.6g H2,含原子个数最多的是E.92g乙醇(C2H5OH),质量最大的是D.147g H2SO4,
故答案为:A;E;D;
(2)16gA和22gB恰好反应生成C和4.5gD,根据质量守恒定律,生成C的质量为16g+22g-4.5g=33.5g,
故8gA和足量B反应生成0.125molC,C的质量为33.5g×=16.75g,
故C的摩尔质量为=134g/mol,
故答案为:134g/mol.
扫码查看完整答案与解析