Question

（1）寫出工業(yè)用純堿、石灰石、石英制普通玻璃的化學(xué)方程式

 

．
（2）生成白色Fe（OH）₂沉淀的操作是用長(zhǎng)滴管吸取不含O₂的NaOH溶液，插入FeSO₄溶液液面下，再擠出NaOH溶液．原因是

 

（用化學(xué)方程式表式）．
（3）向100mL水中投入Na和Al共16克，充分反應(yīng)后分析剩余金屬1g．計(jì)算放出H₂的體積為

 

升（標(biāo)準(zhǔn)狀況下）
（4）向含有0.3mol的NaAlO₂溶液中滴加1mol/L HCl，當(dāng)生成7.8克沉淀時(shí)，加入鹽酸的體積為

 

mL．
（5）向一定量的Fe、Fe₂O₃和CuO混合物投入120mL 2.2mol/L的硫酸溶液中，充分反應(yīng)后生成896mL標(biāo)準(zhǔn)狀況下的氣體，得不溶物1.28g，過濾后，向?yàn)V液中加入2mol/L的NaOH溶液，加至40mL時(shí)開始出現(xiàn)沉淀，則濾液中FeSO₄的物質(zhì)的量濃度為

 

（設(shè)濾液體積為120mL）mol/L．

Answer 1

分析：（1）高溫下，碳酸鈉、碳酸鈣分別和二氧化硅反應(yīng)生成硅酸鹽；
（2）氫氧化亞鐵不穩(wěn)定，易被氧化；
（3）Al和水不反應(yīng)，所以剩余金屬應(yīng)該是Al，根據(jù)Na和Al之間的關(guān)系式及轉(zhuǎn)移電子守恒計(jì)算；
（4）n（Al（OH）₃）=

7.8g

78g/mol

=0.1mol＜0.3mol，所以有兩種情況：一種是鋁元素存在于偏鋁酸鈉和氫氧化鋁中，一種情況是鋁元素存在于氯化鋁和氫氧化鋁中，根據(jù)物質(zhì)之間的關(guān)系式計(jì)算；
（5）固體混合物和稀硫酸反應(yīng)后有固體剩余，說明溶液中不存在鐵離子，向?yàn)V液中加入加入2mol/L的NaOH溶液，加至40mL時(shí)開始出現(xiàn)沉淀，說明硫酸有剩余，鐵先和銅離子后和氫離子發(fā)生置換反應(yīng)，所以濾液中的溶質(zhì)是硫酸、硫酸亞鐵，根據(jù)硫酸根離子守恒計(jì)算硫酸亞鐵的物質(zhì)的量濃度．

解答：解：（1）高溫下，碳酸鈉、碳酸鈣分別和二氧化硅反應(yīng)生成硅酸鹽和二氧化碳，反應(yīng)方程式分別為：Na₂CO₃+SiO₂

高溫  .

Na₂SiO₃+CO₂↑、CaCO₃+SiO₂

高溫  .

CaSiO₃+CO₂↑，故答案為：Na₂CO₃+SiO₂

高溫  .

Na₂SiO₃+CO₂↑、CaCO₃+SiO₂

高溫  .

CaSiO₃+CO₂↑；
（2）氫氧化亞鐵不穩(wěn)定，易被氧化生成氫氧化鐵，反應(yīng)方程式為：4Fe（OH）₂+O₂+2H₂O=4Fe（OH）₃，故答案為：4Fe（OH）₂+O₂+2H₂O=4Fe（OH）₃；
（3）Al和水不反應(yīng)，所以剩余金屬應(yīng)該是Al，反應(yīng)方程式為2Na+2H₂O=2NaOH+H₂↑，2Al+2NaOH+2H₂O=2NaAlO₂+3H₂↑，可以得出關(guān)系式Na～NaOH～Al，則參與反應(yīng)的Na和Al的質(zhì)量之比為23：27，Na和Al的質(zhì)量和為15g，所以n（Na）=

15g 23+27 ×23

23g/mol

=0.3mol，n（Al）=

15g 23+27 ×27

27g/mol

=0.3mol，根據(jù)Na、Al和氫氣之間的關(guān)系式得氫氣體積=（0.3mol×0.5+0.3mol×1.5）×22.4L/mol=13.44L，
故答案為：13.44；
（4）n（Al（OH）₃）=

7.8g

78g/mol

=0.1mol＜0.3mol，一種情況是：鋁元素存在于偏鋁酸鈉和氫氧化鋁中，
此時(shí)鹽酸少量，只能沉淀一部分AlO₂^-，根據(jù)NaAlO₂+HCl+H₂O=Al（OH）₃↓+NaCl得，n（HCl）=n（Al（OH）₃）=0.1mol，則鹽酸體積=

0.1mol

1mol/L

=100mL；
另一種情況是鋁元素存在于氯化鋁和氫氧化鋁中，此時(shí)鹽酸較多，先把AlO₂^-全部沉淀，后又將部分沉淀溶解，生成氫氧化鋁需要n（HCl）=n（NaAlO₂）=n（Al（OH）₃）=0.3mol，溶解Al（OH）₃生成氯化鋁需要鹽酸的n（HCl）=3n（AlCl₃）=3×（0.3-0.1）mol=0.6mol，所以需要鹽酸體積=

0.3mol+0.6mol

1mol/L

=900mL，
故答案為：100或900；
（5）固體混合物和稀硫酸反應(yīng)后有固體剩余，說明溶液中不存在鐵離子，向?yàn)V液中加入加入2mol/L的NaOH溶液，加至40mL時(shí)開始出現(xiàn)沉淀，說明硫酸有剩余，鐵先和銅離子后和氫離子發(fā)生置換反應(yīng)，所以濾液中的溶質(zhì)是硫酸、硫酸亞鐵，n（H₂SO₄）=2.2mol/L×0.12L=0.264mol，
與氫氧化鈉反應(yīng)的硫酸的物質(zhì)的量=

1

2

n（NaOH）=

1

2

×2mol/L×0.04L=0.04mol，
剩余的硫酸的物質(zhì)的量=0.264mol-0.04mol=0.224mol，
剩余硫酸與固體反應(yīng)生成了硫酸亞鐵，根據(jù)硫酸和硫酸亞鐵的關(guān)系式計(jì)算硫酸亞鐵的物質(zhì)的量濃度=

0.224mol

0.12L

=1.87mol/L，
故答案為：1.87．

點(diǎn)評(píng)：本題考查了有關(guān)混合物的計(jì)算，難度不大，明確各物理量之間的關(guān)系是解本題的關(guān)鍵，注意該題中氣體的體積和固體的質(zhì)量對(duì)該題的干擾，否則會(huì)導(dǎo)致解題錯(cuò)誤．