Question

【題目】I．分別取等物質的量濃度的氫氧化鈉溶液各100 mL，再通入一定量的CO2，隨后分別各取10 mL溶液，向其中逐滴滴入0.2 mol·L－1的鹽酸，在標準狀況下產生CO2的體積(y軸)與所加入鹽酸的體積(x軸)的關系如下圖(分A、B兩種情況)：

（1）在A情況下，溶質是________________(填化學式)，其物質的量之比為________。

（2）原氫氧化鈉溶液的物質的量濃度為________________。

II．足量的兩份鋁分別投入到等體積、等物質的量濃度的鹽酸和氫氧化鈉溶液中，產生H2的體積之比是__________________。

III．向一定量的Fe、FeO、Fe2O3的混合物中加入100 mL濃度為2.0 mol·L－1的鹽酸，恰好使混合物完全溶解，放出224 mL的氣體(標準狀況)，所得溶液中加入KSCN溶液后無血紅色出現。若用足量的CO在高溫下還原相同質量的此混合物，能得到鐵的質量是________,解題依據是_________________

Answer 1

【答案】NaOH和Na2CO3 1:1 3mol/L 1:3 5.6g 原子守恒（或質量守恒）

【解析】

I．向NaOH溶液中通入CO2，隨著CO2的通入，溶質有4種情況：NaOH和Na2CO3、Na2CO3、Na2CO3和NaHCO3、NaHCO3。鹽酸滴入反應后的溶液中，HCl先和NaOH反應，再和Na2CO3反應：CO32-+H+=HCO3-，最后再發生HCO3-+H+=H2O+CO2↑。

II．根據鋁和鹽酸、氫氧化鈉反應的方程式解答。

III．根據原子守恒解答。

I．（1）在A情況下，加入100mL（HCl的物質的量為0.1L×0.2 mol·L－1=0.02mol）鹽酸后開始有氣體放出，再加入50mL鹽酸（HCl的物質的量為0.05L×0.2 mol·L－1=0.01mol）氣體達到最多，所以溶質是NaOH和Na2CO3。根據上面的方程式，0.01molHCl消耗0.01mol NaHCO3
，即有0.01mol Na2CO3，0.01molNa2CO3消耗0.01molHCl，另外的0.01molHCl是和NaOH發生反應消耗的，所以NaOH的物質的量也是0.01mol，所以NaOH和Na2CO3物質的量之比為1:1。

（2）加入150mL鹽酸時，溶液中的溶質只有NaCl，根據原子守恒，在取出的10mL反應后的溶液中，n(NaOH)=n(HCl)=0.15L×0.2 mol·L－1=0.03mol，所以原氫氧化鈉溶液的物質的量濃度為=3mol/L。

II．鋁和鹽酸、氫氧化鈉溶液反應的化學方程式分別為：2Al+6HCl=2AlCl3+3H2↑、2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑，鹽酸和氫氧化鈉溶液的體積、物質的量濃度都相等，即溶質的物質的量相等，設HCl和NaOH均為6mol，則產生的氫氣分別為3mol和9mol，同溫同壓下物質的量之比等于體積比，所以產生H2的體積之比是3:9=1:3。

III．向一定量的Fe、FeO、Fe2O3的混合物中加入100 mL濃度為2.0 mol·L－1的鹽酸（含HCl的物質的量為0.1L× 2.0 mol·L－1=0.2mol），恰好使混合物完全溶解，所得溶液中加入KSCN溶液后無血紅色出現，說明溶液中的溶質只有FeCl2。根據氯元素守恒，n(FeCl2)=n(Cl-)=0.1mol。若用足量的CO在高溫下還原相同質量的此混合物，能得到鐵的物質的量和FeCl2的物質的量相等，即0.1mol，所以鐵的質量是0.1mol×56g/mol=5.6g。解題依據是原子守恒（或質量守恒）。