阿伏伽德罗常数及其计算
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物质的量及其阿伏伽德罗常数( 考纲重点考查阿伏伽德罗常数和物质的量浓度 )【相关计算网络图】【知识点梳理】一、物质的量:1﹑物质的量(n):表示物质含指定粒子多少的物理量注:专有名词,表示微观粒子单位:摩尔(mol),简称为摩规定0.012kg12C中所含碳原子数为1mol阿伏加德罗常数N A =6.02×1023mol-1计算公式:n=N/ N A2﹑摩尔质量(M):单位物质的量的物质所具有的质量单位:g/mol 或 g﹒mol-1计算公式:M=m/n二、阿伏伽德罗常数(一)阿伏加德罗定律(1)在相同的温度和压强下,相同体积的任何气体都含有相同数目的分子(2)注意:①使用范围:气体;②使用条件:同温、同压、同体积;③特例:气体摩尔体积(3)推论:用n表示物质的量,V表示体积,P表示压强,M表示摩尔质量(式量),ρ表示密度。
(注意语言表达)①同温同压:V1/V2 = n1/n2 = N1/N2②同温同体积:P1/P2 = n1/n2 = N1/N2③同温同压:ρ1/ρ2 = M1/M2④同温同压同质量:V1/V2 = M1/M2⑤同温同压同体积:m1/m2 = M1/M2(二)阿伏伽德罗常数的考查方式1,考查物质的状态考查气体摩尔体积时,常用在标准状况下非气态的物质来迷惑考生,如H2O、SO3、CCl4、苯、辛烷等,要清醒地看到气体摩尔体积适用的对象是气体,对非气态物质不适用。
因此,要掌握常见物质的状态,在常见有机物中C≤4的烃、CH3Cl、甲醛为气态,其它一般为非气体。
2,考查气体摩尔体积应用条件气体摩尔体积适用于0℃、1.01×105Pa,而在许多考题中常给出非标准状况如:常温常压;在25℃、1.01×105Pa时等,要注意气体摩尔体积适用的条件。
另外,要明确物质的质量或物质的量与状态无关,因此,这时的判断不涉及22.4L/mol。
“如常温常压下,1 mol 氦气含有的核外电子数为2N A”这句话是正确的。
阿伏加德罗常数一、相关知识点:1、摩尔:表示物质的量的单位,每摩尔物质含有阿伏加德罗常数个微粒。
即:n=N/NA。
2、阿伏加德罗常数:0.012kg 12C含有的碳原子数就是阿伏加德罗常数。
阿伏加德罗常数经过实验已测得比较精确的数值。
在这里,采用6.02×1023这个非常近似的数值。
3、摩尔质量:单位物质的量的物质所具有的质量叫做摩尔质量,摩尔质量的单位是g/mol或kg/mol。
4、物质的量(n)、物质的质量(m)和物质的摩尔质量(M)之间的关系:M=m/n.5、气体摩尔体积:单位物质的量的气体所占有的体积叫做气体摩尔体积。
即:Vm=V/n.在标准状况下,1mol的任何气体所占的体积都约是22.4L,这个体积叫做气体摩尔体积。
6、阿伏加德罗定律:在相同的温度和压强下,相同体积的任何气体都含有相同数目的分子。
7、物质的量浓度:以单位体积溶液里所含溶质B的物质的量来表示的溶液组成的物理量,叫做溶质B的物质的量浓度。
即:cB =nB/V。
8、相关原理:电子守恒、电荷守恒、电离平衡、水解平衡、物质结构、晶体结构方面的知识等。
1.(14年广东-10)设nA为阿伏加德罗常数的数值。
下列说法正确的是A.1mol甲苯含有6nA个C-H键B.18gH2O含有10nA个质子C.标准状况下,22.4L氨水含有nA 个NH3分子D.56g铁片投入足量浓H2SO4中生成nA个SO2分子2.(13·广东·9)设nA为阿佛加德罗常数的数值,下列说法正确的是A.常温常压下,8gO2含有4nA个电子B.1L0.1molL-1的氨水中有nA 个NH4+C.标准状况下,22.4L盐酸含有nA个HCl分子D.1molNa被完全氧化生成Na2O2,失去个2nA电子3、(12·广东11)设nA 为阿伏伽德罗常数的数值,下列说法正确的是A 常温下,4gCH4含有nA 个C-H共价键B 1 mol Fe 与过量的稀HNO3反应,转移2 nA 个电子C 1 L 0.1 mol ·1L NaHCO3液含有0.1nA 个HCO3—D 常温常压下,22.4L的NO2和CO2合气体含有2 nA 个O 原子4.(11广东9)设nA为阿伏伽德罗常数的数值,下列说法正确的是A、常温下,23g NO2含有nA个氧原子B、1L0.1mo l•L-1的氨水含有0.1nA个OH―C、常温常压下,22.4LCCl4含有个nA个CCl4分子D、1molFe2+ 与足量的H2O2溶液反应,转移2nA个电子5. (10广东)设 A n 为阿伏加德罗常数的数值,下列说法正确的是A.16g 4CH 中含有4A n 个C-H 键B.1mol ·1L -NaCl 溶液含有A n 个Na +C.1mol Cu 和足量稀硝酸反应产生 A n 个NO 分子D.常温常压下,22.4L 2CO 中含有 A n 个2CO 分子二、解题注意点 首先要见量化摩1.运用22.4求气体物质的量,只适合标况下的所有气体,(包括混合气体)( C>4烃,大部分卤代烃,醇, SO 3 ,H 2O , Br 2 ,I 2在标况下为液体或固体) 2. Na 2O 2与水或二氧化碳反应时,1mol Na 2O 2转移1mol 电子。
例析高三化学“阿伏伽德罗常数”的计算摘要:计算是化学知识的重要组成部分,计算贯穿于整个化学学习过程。
在初中化学中,计算一直以质量为中心,但进入高中后,化学计算便以物质的量为中心,在历年的高考化学选择题中,物质的量的计算又以微粒数目的计算为考查重点,联系微粒数目的重要物理量便是阿伏伽德罗常数,微粒数目的计算实际就是关于阿伏伽德罗常数的计算。
关键词:阿伏伽德罗常数;计算;化学一、直接利用物质的量求微粒数根据公式:n(微粒)=n(微粒)×na,要求计算物质中的微粒数目,必须求得物质中微粒的物质的量,如果已知组成物质的微粒的物质的量,便可以直接求算微粒数。
但在解该类问题时,审题一定要仔细,弄清题干具体要求计算的微粒种类。
1.直接考查组成物质的微观粒子例如.(2011全国新课标)下列叙述正确的是a.1.00molnacl中含有6.02×1023个nacl分子b.1.00molnacl中,所有na+的最外层电子总数为8×6.02×1023c.欲配制1.00l1.00mol·l—1的nacl溶液,可将58.5gnacl溶于1.00l水中d.电解58.5g熔融的nacl,能产生22.4l氯气(标准状况)、23.0g金属钠分析:b项中,直接已知了nacl的物质的量是1.00mol,但是题意要求我们算na+的最外层电子总数,一个na+的最外层电子数是8。
1.00molnacl中含有1.00molna+,1.00molna+含有8mol的电子,所以最外层电子总数为8×6.02×1023。
因此,b项正确。
2.氧化还原反应中转移电子数的计算例如.(2011广东高考9)设na为阿伏伽德罗常数的数值,下列说法正确的是a.常温下,23gno2含有na个氧原子b.1l0.1mol·l—1的氨水含有0.1na个oh—c.常温常压下,22.4lccl4含有个na个ccl4分子d.1molfe2+与足量的h2o2溶液反应,转移2na个电子分析:d项中直接已知了fe2+的物质的量是1.00mol,题意要求我们计算转移的电子数,因此我们必须弄清楚实际参加反应的物质的物质的量,1molfe2+与足量的h2o2溶液反应时,fe2+被完全氧化fe3+,1个fe2+转化为fe3+时失去1个e—,1molfe2+转化为fe3+时,失去1.00mole—,1molfe2+与足量的h2o2溶液反应,转移na个电子。
物质的量及其阿伏伽德罗常数【相关计算网络图】【知识点梳理】一、物质的量及阿伏加德罗常数:1﹑物质的量(n):表示一定数目粒子的集合体的物理量注:专有名词,表示微观粒子单位:摩尔(mol),简称为摩规定0.012kg12C中所含碳原子数为1mol 阿伏加德罗常数N A≈6.02×1023mol-1计算公式:n=N/ N A2﹑摩尔质量(M):单位物质的量的物质所具有的质量单位:g/mol 或g﹒mol-1计算公式:M=m/n3、阿伏加德罗常数(N A):表示1mol任何粒子所含粒子数目的多少计算公式:N A = N/n单位:mol-1易错点讲解:1.阿伏加德罗常数是一个物理量,符号为“N A”,单位是mol-1,是用来衡量物质中所含粒子的物质的量的标准。
(1)含义:实验测定12g12C中碳原子的个数(2)说明:①N A的基准是12g碳-12中的原子个数②12C不仅是摩尔的基准对象,而且还是相对原子质量的基准③ N A是一个实验值,现阶段常取6.02×1023作计算④要注意N A与6.02×1023的区别2.阿伏加德罗常数常考知识点(1)物质的状态:水在标准状态下不是气态;SO3在标准状况下是固态,在常温常压下是液态;标准状况下含碳原子数大于4的烃不是气态。
(2)某些物质分子中原子的个数:稀有气体为单原子分子、臭氧为三原子分子、而白磷分子中则含有4个磷原子。
(3)一些物质结构中化学键的数目:SiO2中共价键的数目等于Si的数目的2倍;Si(或金刚石)中的共价键数目等于Si(或C)数目的2倍;CH4中共价键的数目等于C数目的4倍;1molP4分子中含有6 mol 共价键等。
(4)特殊物质的摩尔质量:D2O的摩尔质量为20g·mol-1;18O2的摩尔质量为36g·mol-1。
(5)特殊物质在发生氧化还原反应得失电子数目的情况:1mol Na2O2只做氧化剂时得到2 mol电子。
物质的量与阿伏伽德罗常数1. 物质的量概念物质的量(amount of substance)是描述物质中所含粒子数量的物理量。
它是国际单位制(SI)中的基本物理量之一,用符号n表示,单位是摩尔(mol)。
物质的量与我们平时接触到的实际物体有着密切关系。
在化学反应中,物质的量决定了反应所需的物质数量、生成物的产生量以及反应过程中各种粒子之间发生的相互转化关系。
2. 阿伏伽德罗常数阿伏伽德罗常数(Avogadro’s constant),用符号NA表示,是描述物质中单位物质包含粒子数量的常数。
根据国际单位制规定,阿伏伽德罗常数等于一个摩尔里有多少个粒子。
根据最新国际计量学界确定,阿伏伽德罗常数的值为6.02214076×1023 mol-1。
这意味着在一个摩尔物质中包含6.02214076×1023个粒子。
3. 物质的量与粒子数量关系根据阿伏伽德罗常数的定义,我们可以得出物质的量与粒子数量之间的关系。
如果知道了物质中包含的粒子数量,就可以通过以下公式计算出物质的量:n = N/NA其中,n表示物质的量,N表示粒子数量。
例如,如果一个物质中包含1.204×1024个粒子,那么它的物质的量可以计算如下:n = 1.204×1024/6.02214076×1023 ≈ 2 mol这个结果告诉我们,这个物质中包含约2摩尔的粒子。
4. 物质的量与化学计算在化学实验和计算中,物质的量是非常重要的概念。
通过知道反应物和生成物之间的化学方程式以及各种化学计算方法,我们可以利用物质的量来进行各种实验和计算。
4.1 化学方程式中的物质的量关系在一个平衡化学方程式中,反应物和生成物之间存在着一定比例关系。
这个比例关系就是通过方程式中各个化学式前面所写的系数来表示。
例如,对于以下的化学方程式:2H2 + O2 → 2H2O这个方程式告诉我们,两个氢气分子和一个氧气分子反应后可以生成两个水分子。
物质的量及其阿伏伽德罗常数考点过关一、物质的量:1﹑物质的量(n):表示物质含指定粒子多少的物理量注:只能用于微观粒子单位:摩尔(mol),简称为摩规定0.012 kg12C中所含碳原子数为1mol阿伏加德罗常数:任意1 mol 粒子所含的微粒数N A =6.02×1023mol-1粒子数、物质的量、阿伏伽德罗常数之间计算公式:n=N/ N A2﹑摩尔质量(M):单位物质的量的物质所具有的质量单位:g/mol 或Kg﹒mol-1计算公式:M=m/n二、阿伏伽德罗常数(一)阿伏加德罗定律(1)在相同的温度和压强下,相同体积的任何气体都含有相同数目的分子(2)注意:①使用范围:气体;②使用条件:同温、同压、同体积;③特例:气体摩尔体积(3)阿伏加德罗推论:用n表示物质的量,V表示体积,P表示压强,M表示摩尔质量(式量),ρ表示密度。
(注意语言表达)(理想气体方程:PV=nRT)①T、P相同:V1/V2 = n1/n2 = N1/N2②T、V相同:P1/P2 = n1/n2 = N1/N2③T、P相同:ρ1/ρ2 = M1/M2m m P R T P R TM M ρρ=⇒=④T、P、m相同:V1/V2 = M2/M1 (mPV RTM=)⑤T、V、m相同:P1/P2 = M2/M1三﹑气体摩尔体积1﹑物质体积大小取决于:物质的量、微粒的大小、微粒的距离气体体积大小的决定因素:物质的量、微粒的距离固体、液体体积大小的决定因素:物质的量、微粒的大小2﹑气体摩尔体积(V m):单位物质的量的气体所占的体积单位:L/mol 或L·mol-1标况下V m=22.4 L·mol-1, 常温常压下V m=24.8L·mol-1计算公式:V m=V/n3﹑等温等压下,物质的量相等的气体它们的体积相等4﹑混合气体的平均摩尔质量:M=m(总)/n(总)四﹑物质的量浓度1.概念:以单位体积溶液里所含溶质的物质的量来表示溶液浓度的物理量。
化学阿伏伽德罗常数公式阿伏伽德罗常数,听起来是不是有点高深莫测?其实这玩意儿就是告诉咱们,多少颗粒(原子、分子)在一摩尔的物质里。
简单来说,就是个数字,刚好能把咱们的化学世界连接起来。
说到这个常数,首先要明白它的值大约是 (6.022 times 10^{23),哇,听起来好像是个庞大的宇宙数字,对吧?你能想象吗?一颗苹果里有那么多的分子在忙忙碌碌,简直就是一个小宇宙!咱们从生活中找点乐子吧。
想象一下,去超市买一斤苹果,挑了一些最红最亮的,心里乐开花。
可是这时候,你有没有想过,这些苹果里有多少分子在暗自较劲呢?阿伏伽德罗常数就像是一个神奇的钥匙,能打开科学的宝库,告诉我们苹果的内部秘密。
你咬下一口,甜蜜的果汁中可不光是水分,还有无数的分子在为你服务。
吃苹果的时候,真的是吃了一整个世界!再说说气体,真的是个神奇的家伙。
想象一下,空气中飘荡着无数个看不见的小家伙,它们可都是由分子构成的哦。
根据阿伏伽德罗的理论,特定的温度和压力下,一摩尔气体的体积是一样的,真是太酷了!就像是一个大Party,所有的分子在同一个舞池里跳舞,跳到还是得归到一个标准的体积里。
空气虽无形,但它的奥妙可不容小觑。
再想象一下化学反应,真的是个大戏。
每当反应发生,分子们就像演员一样,纷纷上场,各自表演。
阿伏伽德罗常数帮我们算出每种反应中需要多少分子参与,就像导演安排演员的出场时间和位置,让整个戏剧流畅自然。
你说,这是不是让化学变得更有趣了?分子们之间的互动和碰撞,简直就像在演一场精彩的舞蹈表演。
有趣的是,阿伏伽德罗常数还在日常生活中随处可见。
比如,你喝的可乐,里面的气泡也是分子在作怪。
想象一下,开瓶的那一刻,气泡们欢呼着跳出来,带着二氧化碳的微笑,瞬间让你的嘴巴充满了清爽。
这就是分子们的舞台,他们在你身边无处不在,陪伴着你的每一天。
学习这些概念会让人觉得枯燥无味,但其实它们蕴藏着无限的乐趣。
你想象一下,如果没有阿伏伽德罗常数,科学家们得花多少时间去猜测和实验,才能搞清楚分子们的舞蹈?这就像是在做一场无止尽的拼图,拼得心力交瘁。
摩尔一. 总括科学上把含有6.02×10^23个微粒的集体作为一个单位,称为摩尔,它是表示物质的量(符号是n)的单位,简称为摩,单位符号是mol。
1mol的碳原子含6.02×10^23个碳原子,质量为12克。
1mol的硫原子含6.02×10^23个硫原子,质量为32克。
同理,1摩任何物质的质量都是以克为单位,数值上等于该种原子的相对原子质量。
水的式量是18,1mol的质量为18g,含6.02×10^23个水分子。
通常把1mol物质的质量,叫做该物质的摩尔质量(符号是M),摩尔质量的单位是克/摩,(符号是“g/mol-1”)例如,水的摩尔质量为18g/mol-1,写成M(H2O)=18g/mol-1。
读作“克每摩”物质的质量(m)、物质的量(n)与物质的摩尔质量(M)相互之间有怎样的关系呢?即有:n=m/M,m=nM,M=m/n通式:n(物质的量)=N(粒子个数)/NA(阿伏加德罗常数)=m(质量)/M(摩尔质量)=V(气体体积)/Vm(摩尔体积:气体在STP(标准状况:273K(0°C) 101KPa)条件下1mol 气体体积为22.4L)=C(物质的量浓度)*V(溶液总体积)二.化学方程式表示化学方程式可以表示反应物和生成物之间的物质的量之比和质量之比。
例如:2H₂+O₂;=点燃=2H₂O系数之比2∶1∶2微粒数之比2∶1∶2物质的量之比2∶1∶2质量之比4∶32∶36(最简整数比:1:8:9)从以上分析可知,化学方程式中各物质的系数之比就是它们之间的物质的量之比。
运用这个原理就可以根据化学方程式进行各物质的量的有关计算。
C(碳)12=12,是国际相对原子质量(式量)的基准。
现知12gC ¹²中含 6.0221367×10^23个碳原子。
这个数叫阿伏加德罗数,所以也可以说,包含阿伏加德罗数个基本微粒的物质的量就是1mol。
一.能综合应用质量守恒定律的涵义及其实质,注意将质量守恒、元素守恒与有关物质的量的计算相结合。
二.能综合应用物质的量(n )与阿伏加德罗常数(N A )的关系。
要明确:N A =N/n ,N A 的近似值采用6.02×1023个/mol 。
三.正确使用摩尔(mol )与摩尔质量(M )。
要注意:摩尔质量以g/mol 为单位时,在数值上都与该粒子的相对原子质量(符号A r )或相对分子质量(M r )相等,即M =A r g/mol 或M =M r g/mol 。
四.必需注意气体摩尔体积V m =22.4 L/mol 的适用条件。
在标准状况(0℃和1.01×105 Pa 的状况,可表示为STP )下,1 mol 任何气体(包括混合气体)所占的体积都约是22.4 L ,即V m =V/n =22.4 L/mol(STP)。
五.能综合应用物质的量跟微粒、质量和气体体积之间的关系,深刻理解与之有关的物质组成、结构、性质、变化的细节。
质量(m )M M ⨯÷ 物质的量(n )m m V V ÷⨯ 气体体积(V ) A A N N ⨯÷微粒数(N )审题时需注意如下细节:(1)某些物质中分子中的原子个数,如氦气(He )、白磷(P 4)等。
(2)某些分散系中的分散质微粒数目,如HAc 、HCl 、+4NH 、胶体粒子等。
(3)某些物质结构中的化学键数目,如金刚石、Si 、SiO 2、P 4、CH 4等。
(4)容易算错的电子转移数目,如Na 2O 2+H 2O 、Cu +S 、电解食盐水等。
(5)不显眼的气体非标准状况,如常温常压下用22.4 L/mol 来换算物质的量。
(6)某些标准状况下非气态的物质,如SO 3、C 5以上的烃等。
(7)某些混合气体所含的分子数或原子数,如NO +O 2、NO 2+N 2O 4等。
(8)特殊物质的式量,如D 2O 、T 2O 等。
2.阿伏伽德罗的计算(2015·新课标I)8.N A为阿伏伽德罗常数的值。
下列说法正确的是()A.18gD2O和18gH2O中含有的质子数均为10N AB.2L0.5mol/L亚硫酸溶液中含有的H+两种数为2N AC.过氧化钠与水反应时,生成0.1mol氧气转移的电子数为0.2N AD.密闭容器中2molNO与1molO2充分反应,产物的分子数为2N A【答案】C【解析】A选项,D和H是氢元素的同位素,其质量数不同,D2O和H2O摩尔质量不同,则18gD2O和18gH2O的物质的量不同,所以含有的质子数不同,错误;B选项亚硫酸为弱酸,水溶液中不完全电离,所以溶液中氢离子数目小于2N A,错误;C选项过氧化钠与水反应生成氧气,则氧气的来源于-1价的O元素,所以生成0.1mol氧气时转移电子0.2N A,正确;D选项NO与氧气反应生成二氧化氮,但常温下,二氧化氮与四氧化二氮之间存在平衡,所以产物的分子数小于2N A,错误,答案选C。
(2015·新课标II卷)10.N A代表阿伏加德罗常数的值。
下列叙述正确的是A.60g丙醇中存在的共价键总数为10N AB.1L 0.1mol·L-1的NaHCO3-溶液中HCO3-和CO32-离子数之和为0.1N AC.钠在空气中燃烧可生成多种氧化物。
23g钠充分燃烧时转移电子数为1N AD.235g核互U发生裂变反应:U+n Sr+U+10n净产生的中子(n)数为10N A【答案】C【解析】A60g丙醇的物质的量是1摩尔,所以共价键的总数应该是11mol,B 项根据物料守恒可知,HCO3-、CO32-和H2CO3的离子数之和等于0.1 N A,C无论钠在空气中燃烧可生成多种氧化物,但是有时最外层失去一个电子,23g钠充分燃烧时转移电子数为1 N A正确,净产生的中子()数为9 N A,前面消耗一个,所以答案为C.(2015·四川)5、设N A为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是A、2.0gH218O与D2O的混合物中所含中子数为N AB、常温常压下4.4g乙醛所含σ键数目为0.7N AC、标准状况下,5.6LCO2与足量Na2O2反应转移的电子数为0.5 N AD、50ml 12mol/L盐酸与足量MnO2共热,转移的电子数为0.3N A【答案】A【解析】B选项中,1个乙醛分子中存在的4个C-H键、1个C-C键是σ键,而C=O中的1个键是σ键,另一个键π键,所以4.4g乙醛即0.1mol的乙醛中应含有0.6mol的σ键,即σ键个数为0.6N A。
C选项中,CO2与Na2O2发生如下反应:2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2↑,标况下5.6L即0.25molCO2应转移0.25mol电子,即转移电子数为0.25N A。
选项D中,随着反应的进行,盐酸的浓度下降,当达到一定的程度便不再反应,故转移的电子数无法达到0.3N A。
(2015·广东)10.设n A为阿伏伽德罗常数的数值,下列说法正确的是A.23g Na 与足量H2O反应完全后可生成n A个H2分子B.1 molCu和足量热浓硫酸反应可生成n A个SO3分子C.标准状况下,22.4LN2和H2混合气中含n A个原子D.3mol单质Fe完全转变为Fe3O4,失去8n A个电子【答案】D【解析】A、错误,钠与水的反应中,1摩尔钠与足量水只能生成0.5摩尔的氢气;B、错误,1mol和足量热浓硫酸反应不可生成SO3分子,只能生成二氧化硫;C、错误;和是双原子分子,1摩尔的混合气体含有2NA个原子。
(2015·海南)10.下列制定微粒的数目相等的是( ) [多选]A.等物质的量的水与重水含有的中子数B.等质量的乙烯和丙烯中含有的共用电子对数C.同温.同压同体积的CO和NO含有的质子数D.等物质的量的铁和铝分别于足量氯气完全反应时转移的电子数【答案】B、D【解析】:A.1mol普通水中含有的中子数是8mol,1mol重水中含有的中子数是10mol,所以等物质的量的水与重水含有的中子数不相等,错误。
B.乙烯、丙烯都属于烯烃,分子式符合C n H2n,最简式是CH2,所以若二者的质量相等,含最简式的个数相等,含有的共用电子对数也相等,正确。
C.同温同压下,同体积的CO和NO分子数相同,但是由于每个分子中含有的质子数不相同,所以同温同压下,同体积的CO和NO同温同压下,同体积的CO和NO,错误。
D.由于Cl2的氧化性很强,与变价金属Fe反应时产生的是FeCl3,与Al发生反应产生AlCl3,所以等物质的量的铁和铝分别与足量的氯气完全反应转移电子数目相等,正确。
(2015·上海)氨碱法制纯碱包括石灰石分解、粗盐水精制、氨盐水碳酸化等基本步骤。
完成下列计算:51.CaCO3质量分数为0.90的石灰石100 kg完成分解产生CO2L(标准状况)。
石灰窑中,该石灰石100 kg与焦炭混合焙烧,产生CO2 29120 L(标准状况),如果石灰石中碳酸钙完全分解,且焦炭完全燃烧,不产生CO,则焦炭的物质的量为mol。
【答案】20160,400【解析】由碳元素守恒可求得V=22.4n=22.4*0.9*100*1000/100=20160L。
产生二氧化碳的物质的量为29120/22.4=1300mol,石灰石中碳的物质的量为100*0.9*1000/100=900mol,由碳守恒可得焦炭的物质的量为1300-900=400mol。
(2015·上海)52.已知粗盐水含MgCl2 6.80 mol/m3,含CaCl2 3.00mol/m3。
向粗盐水中加入Ca(OH)2除镁离子:MgCl2 + Ca(OH)2→ Mg(OH)2↓ + CaCl2然后加入Na2CO3除钙离子。
处理上述粗盐水10 m3,至少需要加Na2CO3g。
如果用碳酸化尾气(含NH3体积分数为0.100、CO2体积分数0.040)代替碳酸钠,发生如下反应:Ca2+ + 2NH3 + CO2 + H2O → CaCO3↓ + 2NH4+处理上述10 m3粗盐水至少需要通入多少L(标准状况)碳酸化尾气?列式计算。
【答案】10388 43904【解析】10m3粗盐水中含氯化镁10*6.8=68mol,含氯化钙10*3=30mol由离子方程式得出需要碳酸钠的物质的量为68+30=98mol,故需要碳酸钠的质量为106*98=10388g。
由Ca2++2NH3+CO2+H2O=CaCO3↓+2NH4+得参与反应的Ca2+与NH3的物质的量之比为1:2,这氨气的物质的量为196mol,则需要碳酸化尾气的体积为196÷0.1*22.4=43904L。
(2015·上海)53.某氨盐水含氯化钠1521 kg,通入二氧化碳后析出碳酸氢钠晶体,过滤后溶液中含氯化铵1070 kg。
列式计算:(1)过滤后溶液中氯化钠的质量。
(2)析出的碳酸氢钠晶体的质量。
【答案】1170kg 1680kg【解析】解:设参加反应的氯化钠的质量为x,析出的碳酸氢钠晶体的质量为y则NaCl+NH3+CO2+H2O=NH4Cl+NaHCO3↓58.5 53.5 84X 1070kg y==解得x=1170kg y=1680kg故剩余氯化钠的质量为1521kg-1170kg=351kg析出的碳酸氢钠晶体的质量为1680kg。
(2015·江苏)18.(软锰矿(主要成分MnO2,杂质金属元素Fe、Al、Mg等)的水悬浊液与烟气中SO2反应可制备MnSO4·H2O ,反应的化学方程式为:MnO2+SO2=MnSO4(1)质量为17.40g纯净MnO2最多能氧化_____L(标准状况)SO2。
(2)已知:K sp[Al(OH)3]=1×10-33,K sp[Fe(OH)3]=3×10-39,pH=7.1时Mn(OH)2开始沉淀。
室温下,除去MnSO4溶液中的Fe3+、Al3+(使其浓度小于1×10-6mol·L-1),需调节溶液pH范围为________。
(3)右图可以看出,从MnSO4和MgSO4混合溶液中结晶MnSO4·H2O晶体,需控制结晶温度范围为_______。
(4)准确称取0.1710gMnSO4·H2O样品置于锥形瓶中,加入适量H2PO4和NH4NO3溶液,加热使Mn2+全部氧化成Mn3+,用c(Fe2+)=0.0500mol·L-1的标准溶液滴定至终点(滴定过程中Mn3+被还原为Mn2+),消耗Fe2+溶液20.00mL。
计算MnSO4·H2O样品的纯度(请给出计算过程)【答案】(1)4.48;(2)5.0<pH<7.1;(3)高于60℃;(4)根据氧化还原反应中得失电子守恒:n(Mn3+)×1=n(Fe2+)×1=20.00×10-3×0.0500mol=1.00×10-3mol,根据Mn元素守恒,m(MnSO4·H2O)=1.00×10-3×169g=0.169g,纯度是:0.169/0.1710×100%=98.8%。
【解析】试题分析:(1)根据反应方程式,n(SO2)=n(MnO2)=17.4/87mol=0.2mol,合0.2×22.4L=4.48L;(2)制备MnSO4,再根据信息,pH小于7.1,氢氧化铝完全变成沉淀时的pH:K sp[Al(OH)3]=1×10-33=c(Al3+)×c3(OH-),c(Al3+)=1×10-6mol·L-1,得出:c(OH-)=1×10-9mol·L-1,c(H+)=K w/c(OH-)=10-5,pH=5,同理计算出Fe(OH)3完全变成沉淀时,pH约为3.5,故范围是:5.0<pH<7.1;(3)从MnSO4和MgSO4混合溶液中结晶MnSO4·H2O晶体,根据图上信息,高于60℃以后MnSO4·H2O的溶解度减小,而MgSO4·6H2O的溶解度增大,因此控制结晶温度范围是高于60℃,这样可以得到纯净的MnSO4·H2O;(4)根据氧化还原反应中得失电子守恒:n(Mn3+)×1=n(Fe2+)×1=20.00×10-3×0.0500mol=1.00×10-3mol,根据Mn元素守恒,m(MnSO4·H2O)=1.00×10-3×169g=0.169g,纯度是:0.169/0.1710×100%=98.8%。