Question

3道高中化学计算题，要有详细过程

（1）0.4g氢氧化钠溶液溶于水，配成100毫升溶液。若将此溶液稀释100倍，则求其pH值。若在原溶液中加入pH等于2的盐酸，盐酸体积为多少时，与氢氧化钠正好完全反应。
（2）某溶液中，只可能含有以下离子中的若干种;K+,NH4+,Cl-，Mg2+，Ba2+，CO32-,SO42-，现取三份各100毫升该溶液，进行如下实验：
A.第一份溶液中加入足量的硝酸银溶液，有白色沉淀产生
B.第二份溶液中加入足量的氢氧化钠溶液，加热后收集到0.04摩尔气体
C.第三封溶液中加足量的氯化钡溶液中，产生白色沉淀，过滤洗涤干燥，称量沉淀质量为6.27g，经用足量盐酸洗涤沉淀后，再经洗涤干燥称量，沉淀质量变为2.33g。该溶液中可定含有的离子是—————，肯定不含有的离子是——————，可能含有的离子是—————— 对于可能含有的离子，请计算100毫升该溶液中所含离子的物质的量或取值范围（写出计算过程）
（3）在一定温度和压强的密闭容器中，将平均相对分子质量为8.5的N2和H2混合，当该反应达到平衡时，测得混合气体的平均分子量为10. 1.反应前氮气和氢气的体积比为—————2.氮气的平均转化率 3.平衡混合气中氮气的体积分数

Answer 1

（1）氢氧化钠有0.4/40=0.01mol
100mL溶液浓度为0.01/0.1=0.1mol/L
稀释100倍，0.1/100=0.0001mol/L=10-4 mol/L
pH=14-4=10
在原溶液加，就是在稀释前加，pH=2的盐酸是0.01mol/L的盐酸，加入0.01/0.01=1L的时候后完全反应
（2）
B中加入氢氧化钠，有气体，则有NH4+，没有Mg2+（因为没沉淀）
C中加入氯化钡有沉淀，加盐酸也没有完全溶解，则含碳酸根、硫酸根，因此原溶液没有Ba2+
因此不能确定A中的沉淀是不是氯化银
肯定含有NH4+，CO32-，SO42-，
肯定不含有Mg2+，Ba2+
可能含有K+，Cl-
0.04molNH3，则有0.04mol NH4+，浓度为0.04/0.1=0.4mol/L
硫酸钡有2.33g，为0.01mol，硫酸根浓度为0.01/0.1=0.1mol/L
碳酸钡有6.27-2.33=3.94g，为0.02mol，碳酸根浓度为0.02/0.1=0.2mol/L
（3）
设开始时有x mol 氮气，y mol氢气
（28x+2y）/（x+y）=8.5
19.5x=6.5y
x：y=1:3
同温同压，摩尔比也就是体积比
N2 + 3H2 = 2NH3
初始 1 3 0
转化 m 3m 2m
平衡 1-m 3-3m 2m
【28*（1-m）+2*（3-3m）+17*2m】/（1-m+3-3m+2m）=10
m=0.3
转化率为30%
平衡时氮气有1-0.3=0.7
体积分数为0.7/（1-0.3+3-0.9+0.6）=20.6%

Answer 2

1、[OH-]=0.4/（40*0.1*100）=0.001摩尔/升，PH=14-3=11。
2、加入足量的硝酸银溶液，有白色沉淀产生——可能有Cl-，CO32-，SO42-；
加入足量的氢氧化钠溶液，加热后收集到0.04摩尔气体——肯定有NH4+；
加足量的氯化钡溶液中，产生白色沉淀，过滤洗涤干燥，称量沉淀质量为6.27g，经用足量盐酸洗涤沉淀后，再经洗涤干燥称量，沉淀质量变为2.33g——肯定有CO32-，SO42-。
3、平均相对分子质量为8.5的N2和H2混合气体，28x+2(1-x)=8.5，x=0.25。即N2和H2的体积比=1：3。
平衡时28x+2*3x+17(1-4x)=10，x=0.21。
1.反应前氮气和氢气的体积比为1：3。
2.氮气的平均转化率=0.21/0.25=84%。
3.平衡混合气中氮气的体积分数=（0.25-0.21）/（0.25-0.21+0.75-3*0.21+2*0.21）=6.9%。

Answer 3

（1）这道题利用的是氢氧化钠的物质的量不变的原理
n(NAOH)=0.4/40=0.01mol 稀释后C(NAOH)=0.01/(100X10-3X100)=10-3mol/L
则C(OH-)=10-3 所以PH=14-3=11
（2）首先我们可以看到 在题给的几个粒子中，Mg2+和CO32-不共存，Ba2+和SO42-,CO22-不共存。下面我们来做题
A条件中，Ag+和Cl-.SO42-,CO22-不共存
B条件中，,NH4+能和OH-在加热的情况下产生氢气，确定肯定有的为,NH4+
C条件中，和BaCl2产生的沉淀应为BaSO4和BaCO3.因为BaSO4既不溶于水，也不溶于酸。而BaCO3可以溶于酸。所以洗涤后剩下的白色沉淀应该为BaSO4。所以肯定含有SO42-,CO22-
肯定不含有Mg2+，Ba2+。
n(BaSO4)=2.33/233=0.01mol m(BaSO4)=0.01x233=2.33g 所以m(BaCO3)=3.94g
n(BaCO3)=3.94/197=0.02mol n(NH4+)=n(NH3)=0.04mol 根据正负电荷守恒有n+=0.04mol n-=(0.01+0.02)x2=0.06mol>n+ 所以必然有K+的存在，但因为有SO42-,CO22-的存在，所以只根据A条件并不能得出Cl-是否存在
所以得出结论：肯定存在的是SO42-,CO22-.K+ 肯定不存在的是Mg2+，Ba2+，可能存在的是Cl-
这道题有问题吧 因为Cl-的量是无法算出来的
（3）根据十字交叉法 N2 28 6.5 1
\ /
8.5 = :
/ \
H2 2 19.5 3
设N2体积为1，H2体积为3。列方程式
N2+3H2=2NH3
始 1 3
反应 x 3x 2x
平衡 1-x 3-3x 2x
则——
Mr =【28x(1-x)+2x(3-3x)+17x2x】/【4-2x】=10 得x=0.3
所以w(N2)=0.3/1=30%
氮气的体积分数 =（1-x)/(4-2x)=20.6%

Answer 4

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