Question

【題目】按要求完成下列填空:

（1）由CH4和O2組成的混合氣體在標準狀況下的密度為l g·L-1，則該混合氣體中CH4和O2的體積比為________。

（2）用98%(密度為1.84g/mL )的濃硫酸配制500mL 2.5mol/L的稀硫酸，需用量筒量取濃硫酸的體積為________mL。

（3）向100mL 0.2mol/L 的NaAlO2溶液與300mL 0.1mol/L的HCl溶液混合，反應的離子方程式： _________________。

（4）某混合溶液中僅含有離子：Fe2+、Cl-、Br-、I-，測得Cl-、Br-、I-的物質(zhì)的量之比為2：3：4，往溶液中通入一定量的氯氣，充分反應后溶液中Cl-和Br-的物質(zhì)的量之比為3：1，則通入的氯氣的物質(zhì)的量與溶液中剩余Fe2+的物質(zhì)的量之比為=_________________。（假設溶液的體積在反應前后不變）

（5）酸性條件下，向FeI2的淀粉溶液中加入H2O2溶液后變藍。當有1mol Fe2+被氧化成Fe3+時，轉(zhuǎn)移電子4mol。寫出該反應的離子方程式：_________。

Answer 1

【答案】3∶2 67.9 6AlO2-+9H++3H2O=5Al(OH)3↓+Al3+ 7：3 2Fe2++6I-+4H2O2+8H+=2Fe3++3I2+8H2O

【解析】

（1）可利用“十字交叉法”來計算；

（2）利用稀釋定律計算即可；

（3）根據(jù)反應物的物質(zhì)的量，可以先判斷出過量的問題，再根據(jù)剩余的量去分析后續(xù)反應的情況，最后將兩個化學方程式相加，再將系數(shù)化整即可；

（4）還原性：I->Fe2+>Br-，題中告知有Fe2+剩余，則說明Cl2并未與Br-反應，由此進行計算；

（5）先寫出Fe2+和I-分別與H2O2的反應方程式，再根據(jù)電子轉(zhuǎn)移數(shù)目分析兩個反應的相關物質(zhì)的量，從而獲得總的反應方程式。

（1）在標況下，ρ(CH4)=g·L-1，ρ(O2)=g·L-1，根據(jù)十字交叉法：

，則n(CH4)：n(O2)=3：2，即V(CH4)：V(O2)=3：2；

（2）設需要濃硫酸V mL，則有：，解得V=67.9mL；

（3）n(NaAlO2)=0.1L×0.2mol/L=0.02mol，n(HCl)= 0.3L×0.1mol/L=0.03mol，則在反應H++AlO2-+H2O=Al(OH)3↓中，H+過量；在反應4H++ AlO2-=Al3++2H2O中，AlO2-過量；所以可以推斷出發(fā)生反應：H++AlO2-+H2O=Al(OH)3↓，過量的H+再和Al(OH)3反應：3H++ Al(OH)3=Al3++3H2O；在第一個反應中，消耗0.02mol H+，生成 0.02mol Al(OH)3，剩余0.01 mol H+，即0.02H++0.02AlO2-+0.02H2O=0.02Al(OH)3↓，在第二個反應中，0.01mol H+完全參加反應，消耗mol Al(OH)3，生成mol AlO2-，即0.01H++Al(OH)3=Al3++0.01H2O，將兩個方程式相加可得： 0.02AlO2-+0.03H++0.01H2O=Al(OH)3↓+Al3+，系數(shù)化整得：6AlO2-+9H++3H2O=5Al(OH)3↓+Al3+；

（4）設Cl-、Br-、I-的物質(zhì)的量依次為2mol、3mol、4mol，則Fe2+的物質(zhì)的量為mol；因為還原性：I->Fe2+>Br-，所以I-先和Cl2反應；由于有Fe2+剩余，則說明Cl2并未與Br-反應；則有：

，則n(Cl2)1=2mol，n(Cl-)1=4mol；

設和Fe2+反應的物質(zhì)的量為x mol，

，n(Cl-)2=2x mol，n(Fe2+)=2x mol；

則反應后，溶液中Cl-的物質(zhì)的量為(2+4+2x)mol，因為反應后Cl-和Br-的物質(zhì)的量比為3：1，所以有：，解得x=，通入的Cl2的物質(zhì)的量為(2+x)=mol，溶液中剩余Fe2+的物質(zhì)的量為()mol=mol，所以通入的氯氣的物質(zhì)的量與溶液中剩余Fe2+的物質(zhì)的量之比為7：3；

（5）該過程涉及兩個反應：H2O2+2H++2Fe2+=2Fe3++2H2O和2H++H2O2+2I-=I2+2H2O，這兩個反應式中均轉(zhuǎn)移2e-；有1mol Fe2+被氧化成Fe3+時，轉(zhuǎn)移電子4mol，則有2mol Fe2+被氧化成Fe3+時，轉(zhuǎn)移電子8mol，而2mol Fe2+自身失去2mol e-，所以有6mol e-由6mol I-失去，即發(fā)生反應：H2O2+2H++2Fe2+=2Fe3++2H2O和6H++3H2O2+6I-=3I2+6H2O，將兩個方程相加可得：2Fe2++6I-+4H2O2+8H+=2Fe3++3I2+8H2O。