Question

【題目】（1）最近材料科學家發現了首例帶結晶水的晶體在5K下呈現超導性。該晶體的化學式為Na0.35CoO2·1.3H2O(該晶體的摩爾質量為122g·mol-1)，若用NA表示阿伏加德羅常數，則12.2g該晶體中含氧原子數為___，氫原子的物質的量為___mol。

（2）FeCl3溶液可以用來凈水，用100mL2mol·L-1的FeCl3溶液凈水時，生成具有凈水作用的微粒數___(填“大于”“等于”或“小于”)0.2NA。

（3）在標準狀況下，VL某氣體(摩爾質量為Mg/mol)溶解在1L水(水的密度近似為1g/cm3)中，假設氣體完全溶解且不與水發生反應，所得溶液的密度為ρg/cm3，則所得溶液的物質的量濃度c=___mol/L(用以上字母表示，且必須化簡)。

（4）工業上用亞氯酸鈉和稀鹽酸為原料制備ClO2反應：NaClO2＋HCl→ClO2↑＋NaCl+H2O。寫出配平的化學方程式____。

（5）向100mL的FeBr2溶液中通入標準狀況下Cl23.36L(已知還原性：Fe2＋＞Br－)，反應后的溶液中Cl－和Br－的物質的量濃度相等，則原FeBr2溶液的物質的量濃度為____mol/L。反應的離子方程式為____。

（6）若向盛有10mL1mol·L－1NH4Al(SO4)2溶液的燒杯中加20mL1.2mol·L－1Ba(OH)2溶液，充分反應后，溶液中產生沉淀的物質的量為____mol。

Answer 1

【答案】0.33NA 0.26 小于 5NaClO2＋4HCl=4ClO2↑＋5NaCl+2H2O 2 4Fe2＋＋2Br-＋3Cl2=4Fe3＋＋Br2＋3Cl- 0.022

【解析】

（1）根據計算晶體的物質的量，進而計算氧原子、氫原子的物質的量；

（2）100mL2mol·L-1的FeCl3溶液中FeCl3的物質的量是0.1L×2mol·L-1=0.2mol。

（3）根據物質的量濃度的計算公式計算；

（4）根據得失電子守恒、元素守恒配平方程式。

（5）還原性：Fe2＋＞Br－，FeBr2溶液中通入標準狀況下Cl2，氯氣先氧化Fe2＋；

（6）NH4Al(SO4)2與Ba(OH)2溶液混合，SO42-、Ba2+反應生成BaSO4沉淀，OH-與Al3+、NH4+依次發生反應Al3++3OH-=Al(OH)3↓、NH4++OH-=NH3H2O、Al(OH)3+OH-=AlO2-+2H2O。

（1）根據，12.2g該晶體的物質的量是0.1mol，含氧原子數為0.1×3.3×NA=0.33NA，氫原子的物質的量為0.1mol×2.6=0.26mol；

（2）100mL2mol·L-1的FeCl3溶液中FeCl3的物質的量是0.1L×2mol·L-1=0.2mol，生成具有凈水作用的微粒是氫氧化鐵膠粒，氫氧化鐵膠粒是氫氧化鐵的聚集體，所以微粒數小于0.2NA。

（3）在標準狀況下，VL某氣體的物質的量是；VL某氣體的質量是；所得溶液的質量是，溶液的體積是，所以物質的量濃度為÷= mol/L；

（4）NaClO2中部分氯元素化合價由+3升高為+4、部分氯元素化合價由+3降低為-1，所以NaClO2既是氧化劑又是還原劑，根據得失電子守恒，氧化劑還原劑的比為1:4，所以反應方程式是5NaClO2＋4HCl=4ClO2↑＋5NaCl+2H2O。

（5）還原性：Fe2＋＞Br－，FeBr2溶液中通入Cl2，氯氣先氧化Fe2＋；標準狀況下3.36L Cl2的物質的量是0.15mol，設FeBr2的物質的量為xmol，氯氣與Fe2＋反應的離子方程式是2Fe2＋+Cl2=2Fe3＋+2Cl-，則Fe2＋消耗氯氣的物質的量是mol；與Br-反應的氯氣物質的量是0.15mol-mol，氯氣與Br-反應的離子方程式是2Br-+Cl2=Br2+2Cl-，剩余Br-的物質的量是2x-0.3+x=(3x-0.3)mol，根據氯元素守恒，反應后溶液中Cl-的物質的量是0.3mol，反應后的溶液中Cl－和Br－的物質的量濃度相等，則3x-0.3=0.3，x=0.2mol；原FeBr2溶液的物質的量濃度為0.2mol÷0.1L=2mol/L；與Br-反應的氯氣物質的量是0.15mol-mol=0.05mol，被氧化的Br-的物質的量是0.1mol，被氧化的Fe2＋、Br-的物質的量比是2:1，所以反應方程式是4Fe2＋＋2Br-＋3Cl2=4Fe3＋＋Br2＋3Cl-；

（6）10mL 1molL-1NH4Al(SO4)2溶液中Al3+物質的量為0.01mol，NH4+的物質的量為0.01mol，SO42-的物質的量為0.02mol，20mL 1.2 molL-1Ba(OH)2溶液中Ba2+物質的量為0.024mol，OH-為0.048mol；由SO42-+Ba2+=BaSO4↓，可知SO42-不足，所以可以得到0.02mol BaSO4；根據Al3++3OH-=Al(OH)3↓可知反應剩余OH-為0.048mol-0.03mol=0.018mol，根據H4++OH-=NH3H2O可知反應剩余OH-為0.018mol-0.01mol=0.008mol，根據Al(OH)3+OH-=AlO2-+2H2O可知得到Al(OH)3沉淀為0.01mol-0.008mol=0.002mol，則最終得到固體為0.02mol+0.002mol=0.022mol。