Question

老师您好，向您请教一些化学题

化学并不是我的强项，所以想在这些典型题上面找点方法，麻烦老师帮忙分析解答下下面这些例题 谢谢啦~~
①：某温度时，硫酸铜的溶解度是25g ，若温度不变，将32g无水硫酸铜粉末撒入mg水中，试计算：（一）形成饱和溶液但无晶体析出时，m是多少？溶质的质量分数是多少？（二）形成不饱和溶液时，m的取值范围、溶液的溶质质量分数各是多少？（三）形成饱和溶液并有晶体CuSO4·5H2O析出时，m的取值范围、析出晶体的质量、溶质的质量分数各是多少？

②：现有H2SO4、K2SO4浓度均为0.5mol/L的混合溶液200ml ，用它配制含c（H﹢）=4mol/L ，c（K﹢）=0.2mol/L ，c（SO4²ˉ）=2.1mol/L的溶液。需98%密度为1.84g/cm³的浓H2SO4多少ml？

③：某溶液中含有H﹢ 、SO4²ˉ 、NO3ˉ三种离子，其中H﹢ 、SO4²ˉ的物质的量浓度分别为7mol/L和2mol/L 。取该溶液20ml ，加入3.2g铜粉，加热使他们充分反映，收集到的气体在标况下的体积是多少？

④：钾玻璃中含有18.4%的K2O ，11%的CaO ，70.6%的SiO2 。计算三种氧化物的物质的量之比。若制造5.1t钾玻璃、石灰石、石英各多少吨？

⑤：标况下1.68L无色可燃气体在足量氧气中完全燃烧。若将产物通入足量石灰水中得到的沉淀质量为15g ，若用足量的碱石灰吸收燃烧产物，憎量9.3g。（1）计算燃烧产物中水的质量（2）若原气体是单一气体，通过计算推断它的分子式

⑥：若等物质的量的两种氧化物溶于100ml硫酸中，而后逐滴加入1mol/L的NaOH溶液。当加入的氢氧化钠的体积V₁=50ml 时，开始有沉淀析出，且沉淀量随NaOH加入量逐渐增加。当NaOH的体积V₂=650ml 时 沉淀量为最大值，继续滴加NaOH时沉淀逐渐减少。当V₃≥750ml 时沉淀量不再改变。求（1）最初加入的50mlNaOH作用是什么（2）计算所用硫酸的浓度（3）两种氧化物各是什么，并计算其物质的量

Answer 1

①饱和溶液：溶质质量/溶剂质量=溶解度/100g，32g/mg=25g/100g，解得m=128。
（一）形成饱和溶液但无晶体析出时，m是128，溶质的质量分数是32÷(32+128)×100%=20%。（二）形成不饱和溶液时，m>128，溶液的溶质质量分数<20%。
（三）运用极限法，极限分别是刚好形成饱和溶液和全部生成胆矾晶体。
假设全部生成胆矾晶体
CuSO4+5H2O=CuSO4·5H2O
160 90 250
32 x y
解得：x=18，y=50
形成饱和溶液并有晶体CuSO4·5H2O析出时，18<m<128，析出晶体的质量<50g，溶质的质量分数仍为饱和溶液时溶质质量分数，等于20%。
②用H2SO4、K2SO4浓度均为0.5mol/L的混合溶液200ml ，加入98%密度为1.84g/cm³的浓H2SO4来配制含c（H﹢）=4mol/L ，c（K﹢）=0.2mol/L ，c（SO4²ˉ）=2.1mol/L的溶液，对于K+来说是稀释，运用稀释公式c1V1=c2V2，原K2SO4溶液中c(K+)=1mol/L，混合后变成0.2mol/L，1mol/L×0.2L=0.2mol/L×V2，解得混合后溶液体积V2为1L。根据原稀硫酸中c（H﹢）=1mol/L，混合后c（H﹢）=4mol/L，可知加入n(H+)=4mol/L×1L-1mol/L×0.2L=3.8mol，也就是说加入n(H2SO4)=1.9mol，需要浓硫酸体积为1.9mol×98g/mol÷98%÷1.84g/cm³=103cm³=103mL。（不用SO42-算是因为K2SO4也含SO42-，计算起来比较麻烦）
③某溶液中含有H﹢ 、SO4²ˉ 、NO3ˉ三种离子，其中H﹢ 、SO4²ˉ的物质的量浓度分别为7mol/L和2mol/L ，根据电荷守恒可以知道c(NO3-)+2×2mol/L=7mol/L，c(NO3-)=3mol/L。
反应方程式为：3Cu + 8H+ + 2NO3- = 3Cu2+ + 2NO↑ + 4H2O。取该溶液20ml ，加入3.2g铜粉使其反应，要先判断过量问题，n(Cu)=3.2g÷64g/mol=0.05mol，n(H+)=7mol/L×0.02L=0.14mol，n(NO3-)=3mol/L×0.02L=0.06mol，可以算出H+、NO3-过量，Cu可以完全反应。
3Cu + 8H+ + 2NO3- = 3Cu2+ + 2NO↑ + 4H2O
3mol 2×22.4L
0.05mol xL
解得：x=0.747
收集到的气体在标况下的体积是747mL。
④：钾玻璃中含有18.4%的K2O ，11%的CaO ，70.6%的SiO2 。三种氧化物的物质的量之比为18.4/94 : 11/56 : 70.6/60 = 1 : 1 : 6。
制造钾玻璃的反应如下：
K2CO3 + CaCO3 + 6SiO2 = K2O·CaO·6SiO2 + 2CO2
138 100 360 510
x y z 5.1
解得：x=1.38，y=1，z=3.6
⑤：标况下1.68L无色可燃气体的物质的量为1.68L÷22.4L/mol=0.075mol。产物通入足量石灰水中得到的沉淀质量为15g ，说明产物含有CO2，生成沉淀为CaCO3，CaCO3的物质的量为15g÷100g/mol=0.15mol，也就是Ca(OH)2 + CO2 = CaCO3 + H2O，可以知道燃烧产物中CO2为0.15mol。若用足量的碱石灰吸收燃烧产物，增量9.3g，是因为产物中的CO2与H2O都被碱石灰吸收，燃烧产物中H2O物质的量为(9.3g-44g/mol×0.15mol)÷18g/mol=0.15mol。（1）计算燃烧产物中水的质量为0.15mol×18g/mol=2.7g。（2）若原气体是单一气体，通过计算推断它的分子式：0.075mol可燃气燃烧产生CO2为0.15mol，产生H2O为0.15mol，可知每mol气体含C为2mol，含H为4mol，原气体可能是C2H4。
⑥：从题目叙述可以看出两种氧化物可能有一种是Al2O3。
（1）最初加入的50mlNaOH作用是中和剩余H2SO4
（2）计算所用硫酸的浓度：当NaOH的体积V₂=650ml 时，沉淀量为最大值，生成Al(OH)3和另一种碱沉淀的同时，溶液中还存在Na2SO4。根据离子守恒，加入的NaOH中Na+与沉淀最多时溶液中Na2SO4中Na+相等；而原硫酸中n(SO42-)与Na2SO4中n(SO42-)相等。n(Na+)=1mol/L×0.65L=0.65mol，则溶液中n(SO42-)=0.65mol÷2=0.325mol，原硫酸浓度为0.325mol÷0.1L=3.25mol/L
（3）Al(OH)3 + NaOH = NaAlO2 + 2H2O，加入0.75L-0.65L=0.1LNaOH溶液Al(OH)3全部溶解，可知加入NaOH的物质的量为1mol/L×0.1L=0.1mol，而Al(OH)3的物质的量也为0.1mol，原混合物中Al2O3的物质的量为0.05mol。
根据Al3+ + 3OH- = Al(OH)3↓可知沉淀Al3+需要OH-为0.1mol×3=0.3mol，需要NaOH溶液0.3mol÷1mol/L=0.3L=300mL，则沉淀另一种金属离子需要NaOH溶液650mL-50mL-300mL=300mL。
可知另一金属阳离子也是+3价的。两种氧化物分别是Fe2O3和Al2O3，其物质的量均为0.05mol。