Question

8．（1）某氯化鎂溶液的密度為d g•cm^-3，其中鎂離子的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為A%，則300mL該溶液中C （Cl^-）=$\frac{5dA}{6}$ （mol/L）．
（2）無土栽培中，需配制營養(yǎng)液NaH₂PO₄、Na₂HPO₄（物質(zhì)的量之比為4：1），已知每升含磷元素0.10mol，現(xiàn)用4.0mol/LH₃PO₄和固體NaOH配制2L該營養(yǎng)液需要：V（H₃PO₄）=50（mL），m（NaOH）=9.6（g）．
（3）甲、乙兩燒杯中各成盛有100mL 3mol/L的鹽酸和氫氧化鈉溶液，向兩燒杯中分別加入等質(zhì)量的鋁粉，反應(yīng)結(jié)束后測得生成的氣體體積比為 甲：乙=1：2，則加入鋁粉的質(zhì)量為：5.4（g）．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)物質(zhì)的量濃度c=$\frac{1000ρω}{M}$計算出鎂離子的濃度，然后根據(jù)氯化鎂的化學(xué)式組成計算出溶液中含有氯離子的物質(zhì)的量濃度；
（2）用4.0mol•L^-1的磷酸溶液和固體NaOH反應(yīng)來配制2.0L混合液，H₃PO₄可與氫氧化鈉反應(yīng)生成NaH₂PO₄或Na₂HPO₄；每升混合液中含磷元素0.10mol，2.0L該混合液含有磷元素0.2mol，則反應(yīng)后n（NaH₂PO₄）+n（Na₂HPO₄）=0.2mol，而NaH₂PO₄和Na₂HPO₄物質(zhì)的量比為4：1，則n（NaH₂PO₄）=0.16mol，n（Na₂HPO₄）=0.04mol，根據(jù)磷、鈉原子守恒，以此計算n（H₃PO₄）進(jìn)而計算磷酸溶液的體積、n（NaOH）的物質(zhì)的量，進(jìn)而計算質(zhì)量；
（3）根據(jù)鋁的質(zhì)量相同，鹽酸和氫氧化鈉溶液中溶質(zhì)的物質(zhì)的量相同，應(yīng)結(jié)束后測得生成的氣體體積比為甲：乙=1：2，由化學(xué)反應(yīng)方程式2Al+6HCl═2AlCl₃+3H₂↑、2Al+2NaOH+2H₂O═2NaAlO₂+3H₂↑可知，若鋁粉足量，則鋁粉和堿最多生成0.45mol氫氣，鋁粉和酸最多生成0.15mol氫氣，而反應(yīng)結(jié)束后測得生成的氣體體積比為酸：堿=1：2，故堿生成的氫氣不可能高于0.3mol，而氫氧化鈉的量是一定的，那么只能是鋁粉量對于堿來說不夠，所以相對來說堿過量；而個時候的鋁粉量對酸來說恰好足夠，相對來說酸相比于鋁粉來說就是不夠的了；酸與金屬反應(yīng)時酸不足，堿與金屬反應(yīng)時堿過量，以此來計算解答．

解答 解：（1）氯化鎂溶液的密度為d g•cm^-3，其中鎂離子的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為A%，則該溶液中鎂離子的濃度為：c（Mg²⁺）=$\frac{1000×d×A%}{24}$mol/L=$\frac{5dA}{12}$mol/L，
根據(jù)氯化鎂的化學(xué)式可知該溶液中氯離子濃度為：c（Cl^-）=2c（Mg²⁺）=$\frac{5dA}{12}$mol/L×2=$\frac{5dA}{6}$mol/L，
故答案為：$\frac{5dA}{6}$；
（2）用4.0mol•L^-1的磷酸溶液和固體NaOH反應(yīng)來配制2.0L混合液，H₃PO₄可與氫氧化鈉反應(yīng)生成NaH₂PO₄或Na₂HPO₄；則反應(yīng)后n（NaH₂PO₄）+n（Na₂HPO₄）=0.2mol，而NaH₂PO₄和Na₂HPO₄物質(zhì)的量比為3：1，則n（NaH₂PO₄）=0.2mol×$\frac{4}{4+1}$=0.16mol，n（Na₂HPO₄）=0.2mol×$\frac{1}{1+4}$=0.04mol，
由磷元素守恒可知需要n（H₃PO₄）=n（NaH₂PO₄）+n（Na₂HPO₄）=0.16mol+0.04mol=0.2mol，
磷酸溶液的體積V=$\frac{n}{c}$=$\frac{0.2mol}{4.0mol/L}$=0.05L=50mL，
由鈉元素守恒可知需要n（NaOH）=n（NaH₂PO₄）+2n（Na₂HPO₄）=0.16mol+0.08mol=0.24mol，
則需要?dú)溲趸�鈉的質(zhì)量為：m（NaOH）=0.24mol×40g/mol=9.6g，
故答案為：50；9.6；
（3）解：鹽酸和氫氧化鈉溶液中溶質(zhì)的物質(zhì)的量均為0.1L×3mol/L=0.3mol，又兩燒杯中分別加入等質(zhì)量的鋁粉，反應(yīng)結(jié)束后測得生成的氣體體積比為甲：乙=1：2，
設(shè)鋁與酸反應(yīng)時酸完全反應(yīng)，生成的氫氣的物質(zhì)的量為x，
則  2Al+6HCl═2AlCl₃+3H₂↑
         6            3
         0.3mol        x
則：$\frac{6}{3}$=$\frac{0.3mol}{x}$，
解得：x=0.15mol，
一定條件下，氣體的物質(zhì)的量之比等于體積之比，
則堿與金屬鋁反應(yīng)生成的氫氣的物質(zhì)的量為0.15mol×2=0.3mol，
堿與金屬鋁反應(yīng)時鋁完全反應(yīng)，設(shè)與堿反應(yīng)的鋁的物質(zhì)的量為y，
則   2Al+2NaOH+2H₂O═2NaAlO₂+3H₂↑
     2                       3
     y                      0.3mol
則：$\frac{2}{3}$=$\frac{y}{0.3mol}$，
解得：y=0.2mol，
則鋁的質(zhì)量為：0.2mol×27g/mol=5.4g，
故答案為：5.4．

點(diǎn)評 本題考查了物質(zhì)的量濃度的計算、化學(xué)方程式的計算，題目難度中等，明確發(fā)生反應(yīng)的實(shí)質(zhì)為解答關(guān)鍵，試題知識點(diǎn)較多、綜合性較強(qiáng)，充分考查了學(xué)生的分析能力及化學(xué)計算能力．